專利名稱：多路變送器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于多路變送器的電路。
背景技術(shù)：
目前帶通訊的變送器電路可以概括為2種方案:1、數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)芯片+分離器件搭接的變送器電路；2、數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)芯片+集成的變送器芯片。其中第I種方案有如下缺陷:用分離器件搭接的變送器電路精度低、可靠性差、器件多、占用面積大，需人工反復(fù)調(diào)校匹配電阻來調(diào)整變送器的零點和滿量程點。第2種方案雖減少了器件，但仍需人工反復(fù)調(diào)校匹配電阻來調(diào)整變送器的零點和滿量程點，或者通過反復(fù)的軟件設(shè)置來調(diào)整變送器的零點和滿量程點。以上2種方式都存在電路需人工調(diào)校，占用的設(shè)備和人力資源比較多，效率低，不適合流水線批量生產(chǎn)的缺陷。另外，上述方案需不同的電路才能搭建Γ20πιΑ、(Γ5ν等不同類型的變送器
實用新型內(nèi)容
·本實用新型的目的是提供一種不需調(diào)校且變送器輸出類型可設(shè)的高精度的多路變送器電路。本實用新型提供的這種多路變送器電路，包括直流電源、變送器主控單元、電壓防抖單元和通訊接口單元，電壓防抖單元與變送器主控單元相連，用于將外接直流電源進行電壓防抖處理后，傳至變送器主控單元為其提供工作電源，變送器主控單元與通訊接口單元相連，用于將產(chǎn)生的5V電源傳至通訊接口單元作為其變送器一側(cè)的工作電壓，同時接收由通訊接口單元傳來的鎖存信號、時鐘信號以及數(shù)據(jù)信號。所述變送器主控單元的模擬電壓管腳與電壓防抖單元的輸出電壓端相連，其接地管腳與電壓防抖單元的接地端相連，其數(shù)字電源管腳與所述通訊接口單元的電源端相連，其鎖存管腳與所述通訊接口單元中光耦USI的集電極端相連，其串行時鐘輸入管腳與通訊接口單元中光耦US3的輸出端相連，其串行數(shù)據(jù)輸入管腳與通訊接口單元中光耦US2的集電極端相連。所述變送器主控單元包括若干片DA轉(zhuǎn)換芯片，各DA轉(zhuǎn)換芯片通過級聯(lián)的方式形成多路變送器輸出。本實用新型的電壓防抖單元可以有效防止外接直流工作電源過高、過低、瞬間沖擊及緩慢上升或下降對變送器精度的影響，通訊接口單元用于變送器主控單元與其他管理電路或設(shè)備的通訊，從而可實現(xiàn)其它設(shè)備對變送器單元的通訊與控制。本實用新型大力提高了變送器的精度，輸出類型多樣，電路簡單可靠，適應(yīng)批量生產(chǎn)。

圖1是本實用新型的原理框圖。圖2是本實用新型電壓防抖單元的電路原理圖。[0010]圖3是本實用新型變送器主控單元的電路原理圖。圖4是本實用新型通訊接口單元的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型包括直流電源、變送器主控單元、電壓防抖單元和通訊接口單元，電壓防抖單元與變送器主控單元相連，用于將外接直流電源進行電壓防抖處理后，傳至變送器主控單元為其提供工作電源，變送器主控單元與通訊接口單元相連，用于將產(chǎn)生的5V電源傳至通訊接口單元作為其變送器一側(cè)的工作電壓，同時接收由通訊接口單元傳來的鎖存信號、時鐘信號以及數(shù)據(jù)信號。本實用新型可在不需通過電路調(diào)整或參數(shù)修改的情況下進行校表。如圖2所示，電壓防抖單元包括瞬變抑制器DP2、三極管Ql和三極管Q2。外接直流電源通過一個二孔接插件V12與該電壓防抖單元相連。二極管DPl的陽極與二孔接插件V12的正極相連。瞬變抑制器DP2、極性電容CPl和濾波電容CP2三者并聯(lián)后接于二極管DPl的陰極端與地GND_12之間。三極管Ql的基極通過電阻R16接于穩(wěn)壓二極管DZ2的陽極端，同時通過電阻R16再串聯(lián)電阻R15后接地GND_12 ;其集電極通過電阻R17接于二極管DPl的陰極端，同時該集電極還通過電阻R18與三極管Q2的基極相連；其發(fā)射極接地GND_12。三極管Q2的發(fā)射極與二極管DPI的陰極端相連，其集電極與電源V_12相連。電容CT2和電容CT3并聯(lián)后接于電源V_12和地GND_12之間。電壓防抖單元可以防止外接工作電壓過高、過低、瞬間沖擊及緩慢上升、下降對變送器的影響:二極管DPl可以防護電壓接反的情況；瞬變抑制器DP2對過高的輸入電壓起到防護作用。當外接電壓高于瞬變抑制器DZ2的閥值時，三極管Ql導(dǎo)通，從而三極管Q2導(dǎo)通，由此電壓對外輸出；當外接電壓低于瞬變抑制器DZ2的閥值時，Q1、Q2截止，無電壓輸出。如圖3所示，變送器主控單元包括若干DA轉(zhuǎn)換芯片，每個DA轉(zhuǎn)換芯片的外圍電路的各參數(shù)可設(shè)置成相同參數(shù)。各個芯片可采用級聯(lián)的方式連接，從而實現(xiàn)變送器輸出通道的擴展。本實用新型可采用Analog Devices公司的AD54xx系列芯片(其型號為AD5412或AD5422)及相關(guān)外圍電路組成，AD54xx包含了一個內(nèi)部DAC及可編程電流、電壓電路，匹配電阻也包含在其中。DA轉(zhuǎn)換芯片Ull的2腳接電源VCC_5，其7腳與通訊接口單元的光耦USl的4腳相連，用于傳遞鎖存信號LATCH ;其8腳與光耦，用于傳遞串行時鐘輸入信號SCLK ;其9腳與光耦的，用于傳遞串行數(shù)據(jù)輸入信號SDIN ;其10腳與DA轉(zhuǎn)換芯片U12的9腳相連，用于傳遞串行數(shù)據(jù)輸出信號SD01，其14腳和15腳并接后串聯(lián)電容C12后接地GND_12，其17腳串聯(lián)電容Cll后與其22腳相連，其19腳通過電阻R13串聯(lián)電阻R12后與其22腳相連，同時該引腳通過電阻R13串聯(lián)電阻R14后輸出輸出信號0UT1，還通過電阻R13串聯(lián)瞬變抑制器TSl后接地GND_12，電阻R13不與DA轉(zhuǎn)換芯片管腳相連的一端還與二極管D12的陽極相連，該二極管的陰極接電源V_12，其21腳和22腳相連后通過電阻R12與二極管D13的陰極相連，二極管D13的陽極接地GND_12，其24腳接電源V_12，其I腳、4腳、5腳、6腳、11腳、12腳、23腳和25腳均接地GND_12。電容C12用于去除基準電壓的紋波，電容Cll用于反饋。電阻R12和電阻R13均為零歐姆的可選電阻。當輸出Γ20πιΑ、(Γ20πιΑ等電流變送信號時，焊接電阻R13，電阻R12不焊接；當輸出(T5V、(TlOV等電壓變送信號時，焊接電阻R12，電阻R13不焊接，目的是公用一個對外輸出端子。DA轉(zhuǎn)換芯片U12、DA轉(zhuǎn)換芯片U13和DA轉(zhuǎn)換芯片U14的外圍電路均與DA轉(zhuǎn)換芯片Ull類似。DA轉(zhuǎn)換芯片Ull的10腳與DA轉(zhuǎn)換芯片U12的9腳相連，用于傳遞串行數(shù)據(jù)輸出信號SDOl ；DA轉(zhuǎn)換芯片U12的10腳與DA轉(zhuǎn)換芯片U13的9腳相連，用于傳遞串行數(shù)據(jù)輸出信號SD02 ；DA轉(zhuǎn)換芯片U13的10腳與DA轉(zhuǎn)換芯片U14的9腳相連，用于傳遞串行數(shù)據(jù)輸出信號SD03 ;由此形成芯片級聯(lián)。按照此種級聯(lián)方式，本實用新型可形成多路變送器共地輸出。本實用新型的變送器主控單元用于生成已經(jīng)調(diào)校好的變送器信號，主控DA轉(zhuǎn)換芯片的工藝能夠保證相關(guān)匹配電阻的精度，從而不需再進行電路的電阻匹配和調(diào)校。該單元可以通過軟件設(shè)置讓變送器的輸出值任意改變，還可通過軟件設(shè)置改變變送器主控單元的輸出類型，可以輸出4 2011^、0 2011^、0 2411^、0 5￥、0 10￥、±5 V、±10 V等不同類型的變送器信號。本實用新型可以單獨輸出也可以通過級聯(lián)的方式形成多路輸出。如圖4所示，通訊接口單元包括光耦USl、光耦US2、高速光耦US3和接插件JlI。光耦USl的I腳通過電阻RT2與電源V33相連，其2腳與接插件Jll的6腳相連，用于傳遞鎖存信號LAT，其4腳通過電阻RT22接電源VCC_5，同時該管腳串聯(lián)電阻RT22后再串聯(lián)電容CTl后接地GND_12，并且該管腳串聯(lián)電阻RT22后，再串聯(lián)電阻RT33與光耦US3的其4腳相連，其3腳接地GND_12。光耦US2的I腳通過電阻RT4與電源V33相連，其2腳與接插件Jll的8腳相連，用于傳遞數(shù)據(jù)輸入信號DIN，其4腳通過電阻RT44接電源VCC_5，同時該管腳串聯(lián)電阻RT44后，再串聯(lián)電阻RT33與光耦US3的其4腳相連，其3腳接地GND_12。光耦US3的I腳通過電阻RT5與電源V33相連，其2腳與接插件Jll的7腳相連，用于傳遞時鐘信號CLK，其5腳接地GND_12，其6腳同時與電阻RT22不與光耦相接的一端以及電阻RT44不與光耦相接 的一端相連。電源V33與接插件Jll的4腳相連。接插件Jll的9腳和10腳均與地GND相連。 通訊接口單元采用SPI接口的方式與變送器主控單元連接，用3個光耦隔離，通過參數(shù)設(shè)置可以調(diào)整變送器的幅值和變送器輸出類型。
權(quán)利要求1.一種多路變送器電路，包括直流電源，其特征在于，還包括變送器主控單元、電壓防抖單元和通訊接口單元，電壓防抖單元與變送器主控單元相連，用于將外接直流電源進行電壓防抖處理后，傳至變送器主控單元為其提供工作電源，變送器主控單元與通訊接口單元相連，用于將產(chǎn)生的5V電源傳至通訊接口單元作為其變送器一側(cè)的工作電壓，同時接收由通訊接口單元傳來的鎖存信號、時鐘信號以及數(shù)據(jù)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路變送器電路，其特征在于，所述變送器主控單元的模擬電壓管腳與電壓防抖單元的輸出電壓端相連，其接地管腳與電壓防抖單元的接地端相連，其數(shù)字電源管腳與所述通訊接口單元的電源端相連，其鎖存管腳與所述通訊接口單元中光耦USl的集電極端相連，其串行時鐘輸入管腳與通訊接口單元中光耦US3的輸出端相連，其串行數(shù)據(jù)輸入管腳與通訊接口單元中光耦US2的集電極端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路變送器電路，其特征在于，所述變送器主控單元包括若干片DA轉(zhuǎn)換芯片，各DA轉(zhuǎn)換芯片通過級聯(lián)的方式形成多路變送器輸出。
專利摘要本實用新型公開了一種多路變送器電路，包括變送器主控單元、電壓防抖單元和通訊接口單元，電壓防抖單元與變送器主控單元相連，用于將外接直流電源進行電壓防抖處理后，傳至變送器主控單元為其提供工作電源，變送器主控單元與通訊接口單元相連，用于將產(chǎn)生的5V電源傳至通訊接口單元作為其變送器一側(cè)的工作電壓。本實用新型可有效防止外接直流工作電源過高、過低、瞬間沖擊及緩慢上升或下降對變送器精度的影響，而且可用于變送器主控單元與其他管理電路或設(shè)備的通訊，從而實現(xiàn)其它設(shè)備對變送器單元的通訊與控制。本實用新型大力提高了變送器的精度，輸出類型多樣，電路簡單可靠，適應(yīng)批量生產(chǎn)。
文檔編號H02M3/156GK202997934SQ20132001847
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者劉建福, 丁峰 申請人:威勝集團有限公司