專(zhuān)利名稱(chēng)：基準(zhǔn)模擬信號(hào)發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于校驗(yàn)儀表及模擬各種變送器輸出的直流電壓、電流信號(hào)的基準(zhǔn)模擬信號(hào)發(fā)生器。
目前在儀表及變送器校驗(yàn)或是用于自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)試時(shí)作為變送器的模擬信號(hào)，均是由穩(wěn)定性好的穩(wěn)壓源輸出可調(diào)的直流電壓或串接限流電阻，根據(jù)歐姆定律I＝ (V)/(R) ，獲得直流電流信號(hào)輸入到初校表或被調(diào)的控制系統(tǒng)中，這就需要被校表或系統(tǒng)輸入回路中并入或串入精度較高的標(biāo)準(zhǔn)電壓表或電流表，用以校驗(yàn)被校表及作為模擬變送器輸出信號(hào)送到被調(diào)的控制系統(tǒng)中，用上述方法校驗(yàn)儀表及模擬變送器輸出信號(hào)，整套裝置比較復(fù)雜，體積大，攜帶不便，操作比較麻煩，不便于快速簡(jiǎn)捷地校驗(yàn)被校表及快速調(diào)試控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種體積小、操作方便，精度與穩(wěn)定度高的便于現(xiàn)場(chǎng)快速校驗(yàn)及模擬各種變送器輸出信號(hào)的基準(zhǔn)直流電壓和直流電流的基準(zhǔn)模擬信號(hào)發(fā)生器也稱(chēng)為模擬信號(hào)仿真儀。本實(shí)用新型的技術(shù)方案，它由脈沖寬度調(diào)制電路，電子開(kāi)關(guān)，基準(zhǔn)直流電壓發(fā)生器、精密直流信號(hào)放大器、直流恒壓輸出電路及直流恒流輸出電路組成，由基準(zhǔn)直流電壓發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)固定值的高穩(wěn)定性的直流電壓送到電子開(kāi)關(guān)，它與脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路相連接，電子開(kāi)關(guān)的通斷受PWM電路產(chǎn)生的固定脈沖頻率而可改變占空比的控制來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，輸出電壓經(jīng)濾波后，得到與控制脈沖占空比成比例的直流電壓，經(jīng)精密直流信號(hào)放大器后形成規(guī)范化的電壓輸出信號(hào)，再經(jīng)直流恒壓輸出電路及直流恒流輸出電路得到標(biāo)準(zhǔn)直流模擬電壓信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)直流模擬電流信號(hào)。
本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)合附圖
加以詳細(xì)說(shuō)明。
附圖為基準(zhǔn)模擬信號(hào)發(fā)生器線(xiàn)路原理圖。
由附圖所示，本實(shí)施例由脈沖寬度調(diào)制電路1、電子開(kāi)關(guān)2、基準(zhǔn)直流電壓發(fā)生器3、精密直流信號(hào)放大器4，直流恒壓輸出電路5及直流恒流輸出電路6組成，脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路1是由G1、G2、G3三只1刀11位的波段開(kāi)關(guān)與微處理器CPU及功能選擇開(kāi)關(guān)K連接而成，G1、G2、G3三個(gè)波段開(kāi)關(guān)的相同位線(xiàn)并接在一起，按0位～10位的順序送入CPU的P0～P10端口12，P11、P12、P13口分別按次序單獨(dú)送出“1”信號(hào)到G1、G2、G3取出三個(gè)波段開(kāi)關(guān)位置，由CPU控制PWM信號(hào)的脈沖寬度，CPU的P20口連接電子開(kāi)關(guān)2，手動(dòng)－自動(dòng)功能選擇開(kāi)關(guān)K與CPU的P4端口連接。當(dāng)K接“＋”時(shí)或接“－”時(shí)，則CPU可選擇“手動(dòng)控制”和“自動(dòng)控制”二種狀態(tài)，手動(dòng)控制即由波段開(kāi)關(guān)控制脈沖寬度，使用者要求輸出信號(hào)大小通過(guò)波段開(kāi)關(guān)G1×10％檔，G2×1％檔，及G3×0.1％實(shí)現(xiàn)，可設(shè)置0～110％范圍，分辨率為0.1％。來(lái)自CPU(8078)的PWM信號(hào)經(jīng)反相器F分別作為電子開(kāi)關(guān)KB、KA的控制信號(hào)，KB導(dǎo)通時(shí)，KA斷開(kāi)，當(dāng)KB斷開(kāi)時(shí)，KA導(dǎo)通，KB連接由電阻R1與W組成基準(zhǔn)直流電壓發(fā)生器3，KA的另一端接地，為“0”電位，KA、KB公共連接端同時(shí)連接由電阻R2、電容C1組成濾波器，根據(jù)PWM信號(hào)的寬度，則可輸出相對(duì)應(yīng)幅度大小，十分穩(wěn)定的U2直流信號(hào)，經(jīng)精密直流信號(hào)放大器4，輸出為0～5V或其他量程直流電壓U3，這一電壓信號(hào)分別經(jīng)運(yùn)算放大器E1、NPN三極管T1及R5組成的直流恒壓輸出電器5及由運(yùn)算放大器E2、NPN三極管T2及RX組成的直流恒壓輸出電路6，從而得到標(biāo)準(zhǔn)直流模擬電壓信號(hào)Uo和標(biāo)準(zhǔn)直流模擬電流信號(hào)Io。
RX的選擇為如Io需5mA輸出，則RX＝ (U3)/(I0) ＝ (5V)/(5mA) ＝1KΩRX可根據(jù)Io的輸出范圍來(lái)選擇。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能提供高精度、高穩(wěn)定度的便于現(xiàn)場(chǎng)快速校驗(yàn)及模擬各種變送器的輸出信號(hào)的基準(zhǔn)直流電壓和基準(zhǔn)直流電流，可由使用者隨時(shí)隨意設(shè)定，分為手動(dòng)操作和自動(dòng)操作方法，設(shè)定后，輸出均為規(guī)定范圍的百分比數(shù)值，以免去操作人員計(jì)算，可用于直流模擬電量輸入的設(shè)備，可以作為生產(chǎn)，使用各類(lèi)儀表單位的調(diào)、校設(shè)備，亦可作控制系統(tǒng)仿真試驗(yàn)時(shí)，模擬各類(lèi)變送器輸出直流模擬信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種由基準(zhǔn)電壓發(fā)生器、精密直流信號(hào)放大器、直流恒壓及恒流輸出電路組成的基準(zhǔn)模擬信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，由基準(zhǔn)直流電壓發(fā)生器3產(chǎn)生一個(gè)固定值的高穩(wěn)定性的直流電壓U1送到反相器F由KA、KB組成的電子開(kāi)關(guān)2，電子開(kāi)關(guān)與脈沖寬度調(diào)制PWN電路1相連接，電子開(kāi)關(guān)2的通斷受PWN電路產(chǎn)生的固定脈沖頻率而可改變占空比的控制來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，輸出電壓經(jīng)RC濾波后，得到與控制脈沖占空比成比例的直流電壓U2經(jīng)精密直流信號(hào)放大器4后形成規(guī)范化的電壓輸出信號(hào)U3，再經(jīng)直流恒壓輸出電路5及直流恒流輸出電路6得到標(biāo)準(zhǔn)直流模擬電壓信號(hào)U0和標(biāo)準(zhǔn)直流模擬電流信號(hào)I0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)模擬信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述的脈沖寬度調(diào)制電路1是由G1、G2、G3三只1刀11位的波段開(kāi)關(guān)與微處理器CPU及功能選擇開(kāi)關(guān)K連接而成，G1、G2、G3三個(gè)波段開(kāi)關(guān)的相同位線(xiàn)并接在一起，按0位～10位的順序送入CPU的Po～P10端口，P11、P12、P13口分別按次序單獨(dú)送出“1”信號(hào)到G1、G2、G3取出三個(gè)波段開(kāi)關(guān)位置，由CPU控制PWM信號(hào)的脈沖寬度，CPU的P20口連接電子開(kāi)關(guān)2，手動(dòng)－自動(dòng)功能選擇開(kāi)關(guān)K與CPU的P14端口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)模擬信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述的直流恒壓輸出電路5由運(yùn)算放大器E1、NPN三極管T1及R5連接而成，直流恒壓輸出電路6由運(yùn)算放大器E2、NPN三極管T2及RX連接而成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種基準(zhǔn)模擬信號(hào)發(fā)生器，其特點(diǎn)是，它由基準(zhǔn)直流電壓發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)高穩(wěn)定直流電壓送至電子開(kāi)關(guān)，電子開(kāi)關(guān)的通斷受PWM電路可改變占空比的控制來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，該輸出電壓經(jīng)濾波、精密直流信號(hào)放大器放大再經(jīng)直流恒流、恒壓輸出電路得到標(biāo)準(zhǔn)直流模擬電壓、電流信號(hào)。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是提供高精度、高穩(wěn)定性的便于現(xiàn)場(chǎng)快速校驗(yàn)及模擬各種變送器的輸出信號(hào)的基準(zhǔn)直流電壓和基準(zhǔn)直流電流。
文檔編號(hào)G01R1/28GK2190302SQ93226488
公開(kāi)日1995年2月22日 申請(qǐng)日期1993年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月26日
發(fā)明者劉運(yùn)中, 王慶寬, 張惠琴 申請(qǐng)人:劉運(yùn)中