用於ai儀表的線性電流輸出模塊的製作方法
2024-03-06 21:22:15
用於ai儀表的線性電流輸出模塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用於AI儀表的線性電流輸出模塊，接於AI儀表的控制晶片，其包括供電單元、限流單元、光耦隔離單元、第一級電流放大單元、第二級電流放大單元、線性濾波單元和電壓保護單元，所述控制晶片、限流單元、光耦隔離單元、第一級電流放大單元、線性濾波單元、第二級電流放大單元和電壓保護單元順次電性連接，供電單元為該線性電流輸出模塊供電。本實用新型用於AI儀表的線性電流輸出模塊，採用光耦晶片、線性濾波以及兩級放大的比較放大器結合，實現線性電流輸出模塊的線性輸出；本實用新型的電路結構簡單，成本低廉，同時通過電壓保護單元、線性濾波單元以及穩壓單元，降低了噪聲，增強了抗幹擾能力。
【專利說明】用於Al儀表的線性電流輸出模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業用自動化儀表，具體涉及Al (人工智慧)儀表的線性電流輸出模塊。
【背景技術】
[0002]目前，Al(人工智慧)儀表廣泛應用於工業自動化，是由於其不可比擬的特點和優勢，舉例如下:(I)精度高:利用內裝的微處理器，能夠實時測量出靜壓、溫度變化對檢測元件的影響，通過數據處理，對非線性進行校正，對滯後及復現性進行補償，使得輸出信號更精確。一般情況，精度為最大量程的±0.1%，數位訊號可達±0.075%。(2)功能強:具有多種複雜的運算功能，依賴內部微處理器和存儲器，可以執行開方、溫度壓力補償及各種複雜的運算。(3)測量範圍寬:量程比可達40:1或100:1，遷移量可達1900%和-200%。(4)通信功能強:具有模擬量和數字量兩種輸出方式(如HART協議)，為實現現場總線通訊奠定了基礎。(5)完善的自診斷功能:通過通信器可以查出Al儀表自診斷的故障結果信肩、O
[0003]但是，目前用於Al儀表的電路模塊中，一般其輸出模塊具有噪聲大、抗幹擾能力差的缺點，而一些改進型的輸出模塊雖然在一定程度上緩解了噪聲、幹擾問題，但是其電路複雜，不能廣泛推廣。
實用新型內容
[0004]因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種用於Al儀表的改進的線性電流輸出模塊，在保證成本低廉的情況下，降低噪聲，增強其抗幹擾能力，從而解決現有技術之不足。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是，一種用於Al儀表的線性電流輸出模塊，接於Al儀表的控制晶片，其包括供電單元、限流單元、光耦隔離單元、第一級電流放大單元、第二級電流放大單元、線性濾波單元和電壓保護單元，所述控制晶片、限流單元、光耦隔離單元、第一級電流放大單元、線性濾波單元、第二級電流放大單元和電壓保護單元順次電性連接，供電單元為該線性電流輸出模塊供電。控制晶片的控制信號經過限流單元到達光耦隔離單元進行光電隔離，後經過第一級電流放大單元和第二級電流放大單元的兩級電流放大以及線性濾波單元的濾波，最後由電壓保護單元對整個電路進行保護。
[0006]進一步的，該線性電流輸出模塊還包括穩壓單元，該穩壓單元串接於光耦隔離單元和第一級電流放大單元之間。
[0007]進一步的，所述限流單元包括電阻R6。所述光耦隔離單元包括光耦晶片01，所述第一級電流放大單元採用比較放大器U3A，第二級電流放大單元採用比較放大器U3B實現，所述線性濾波單元包括電阻R5、電阻R8、電阻R9、可變電阻器VR1、電解電容E2、電解電容E3，電阻R5的一端連接至比較放大器U3A的輸出端，電阻R5的另一端連接可變電阻器VRl的一端和電解電容E2的正端，可變電阻器VRl的另一端串聯電阻R8後連接電解電容E3的一端、電阻R9的一端以及比較放大器U3B的正輸入端，電解電容E3的另一端、電阻R9的另一端以及電解電容E2的另一端連接。所述電壓保護單元包括二極體D1，用於防止電壓擊穿。
[0008]本實用新型用於Al儀表的線性電流輸出模塊，採用光耦晶片、線性濾波以及兩級放大的比較放大器結合，實現線性電流輸出模塊的線性輸出；本實用新型的電路結構簡單，成本低廉，同時通過電壓保護單元、線性濾波單元以及穩壓單元，降低了噪聲，增強了抗幹擾能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的原理框圖；
[0010]圖2為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]現結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0012]參照圖1，本實用新型的一種用於Al儀表的線性電流輸出模塊，接於Al儀表的控制晶片，其包括供電單元、限流單元、光耦隔離單元、第一級電流放大單元、第二級電流放大單元、線性濾波單元和電壓保護單元，所述控制晶片、限流單元、光耦隔離單元、第一級電流放大單元、線性濾波單元、第二級電流放大單元和電壓保護單元順次電性連接，供電單元為該線性電流輸出模塊供電。
[0013]另外，作為一個較佳的方案，該線性電流輸出模塊還包括穩壓單元，該穩壓單元串接於光耦隔離單元和第一級電流放大單元之間。
[0014]圖2為本實用新型的一實施例的電路原理圖。參照圖2，本實施例中，所述供電單元使用Al儀表中的12V隔離電源。所述限流單元是由電阻R6實現，所述光耦隔離單元由光耦晶片01實現，所述穩壓單元由電阻R1、電阻R2和穩壓二極體實現。所述第一級電流放大單元採用比較放大器U3A，第二級電流放大單元採用比較放大器U3B實現，所述線性濾波單元包括電阻R5、電阻R8、電阻R9、可變電阻器VRl、電解電容E2、電解電容E3，電阻R5的一端連接至比較放大器U3A的輸出端，電阻R5的另一端連接可變電阻器VRl的一端和電解電容E2的正端，可變電阻器VRl的另一端串聯電阻R8後連接電解電容E3的一端、電阻R9的一端以及比較放大器U3B的正輸入端，電解電容E3的另一端、電阻R9的另一端以及電解電容E2的另一端連接。所述電壓保護單元包括二極體D1，用於防止電壓擊穿。
[0015]上述電路中，控制晶片的控制信號經過限流單元的電阻R6到達光耦隔離單元的光耦晶片01進行光電隔離後，作為輸入信號，經過穩壓單元的第一級電流放大單元(電阻R1、電阻R2和穩壓二極體)和第二級電流放大單元的兩級電流放大以及線性濾波單元的濾波，最後由電壓保護單元對電路進行保護，防止電壓擊穿。
[0016]儘管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於Al儀表的線性電流輸出模塊,接於Al儀表的控制晶片,其特徵在於:包括供電單元、限流單元、光耦隔離單元、第一級電流放大單元、第二級電流放大單元、線性濾波單元和電壓保護單元，所述控制晶片、限流單元、光耦隔離單元、第一級電流放大單元、線性濾波單元、第二級電流放大單元和電壓保護單元順次電性連接，供電單元為該線性電流輸出模塊供電。
2.根據權利要求1所述的線性電流輸出模塊，其特徵在於:所述限流單元包括電阻R6。
3.根據權利要求1所述的線性電流輸出模塊，其特徵在於:所述光耦隔離單元包括光耦晶片01。
4.根據權利要求1所述的線性電流輸出模塊，其特徵在於:所述第一級電流放大單元採用比較放大器U3A，第二級電流放大單元採用比較放大器U3B實現。
5.根據權利要求4所述的線性電流輸出模塊，其特徵在於:所述線性濾波單元包括電阻R5、電阻R8、電阻R9、可變電阻器VRl、電解電容E2、電解電容E3，電阻R5的一端連接至比較放大器U3A的輸出端，電阻R5的另一端連接可變電阻器VRl的一端和電解電容E2的正端，可變電阻器VRl的另一端串聯電阻R8後連接電解電容E3的一端、電阻R9的一端以及比較放大器U3B的正輸入端，電解電容E3的另一端、電阻R9的另一端以及電解電容E2的另一端連接。
6.根據權利要求1所述的線性電流輸出模塊，其特徵在於:所述電壓保護單元包括二極體D1。
【文檔編號】G05B19/04GK203535400SQ201320617633
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月9日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】周宇 申請人:廈門宇電自動化科技有限公司