有源型模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)模擬信號(hào)采集隔離轉(zhuǎn)換技術(shù)，具體涉及的是一種有源型模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)都已經(jīng)廣泛的通過(guò)電子儀表來(lái)展現(xiàn)，如石油、化工、環(huán)保、采礦和電力等領(lǐng)域，電壓、電流、頻率、熱電阻、位移、轉(zhuǎn)速、PWM等物理量需要實(shí)時(shí)采集，供技術(shù)工程人員了解掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下因?yàn)楦鞣N工業(yè)電氣噪音干擾，傳感器輸出的微弱信號(hào)傳送到數(shù)據(jù)采集終端時(shí)往往疊加了各種干擾信號(hào)，到達(dá)數(shù)據(jù)采集終端后，實(shí)際精度和線性度大受影響。這就需要相應(yīng)的隔離轉(zhuǎn)換器來(lái)保證信號(hào)的穩(wěn)定采樣，現(xiàn)有產(chǎn)品主要有無(wú)源的1/1、V/1、I/V隔離轉(zhuǎn)換器，無(wú)源轉(zhuǎn)換的內(nèi)部電路工作電源是從信號(hào)里面竊取的，帶載和輸出驅(qū)動(dòng)能力有限，往往只能應(yīng)用在一些較輕負(fù)載的工業(yè)設(shè)備中。為此，出現(xiàn)外部供電的信號(hào)轉(zhuǎn)換器，外部供電的信號(hào)轉(zhuǎn)換器不再?gòu)男盘?hào)里面竊取，信號(hào)和電源各自有自己的電路組成部分，輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)源不再?gòu)男盘?hào)里面獲取，而是由外部供電電源通過(guò)內(nèi)部電路形成輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)源，比如電流驅(qū)動(dòng)型三極管的集電極上拉一個(gè)電阻后與外部供電電源相接，帶載能力強(qiáng)，但是這類外部供電的有源的轉(zhuǎn)換器還是有個(gè)很明顯的缺點(diǎn)，就是它們的信號(hào)輸入、供電電源和信號(hào)輸出的地都是共在一個(gè)點(diǎn)上的，在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，各種電磁干擾、振動(dòng)和潮濕會(huì)給產(chǎn)品帶來(lái)很嚴(yán)重的電氣影響，對(duì)于這種有源型信號(hào)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)、電源、輸出端外部設(shè)備間就會(huì)相互串?dāng)_，造成信號(hào)的不穩(wěn)定，而且只具有一種信號(hào)轉(zhuǎn)換模式，這仍有待于技術(shù)創(chuàng)新加以解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種有源型模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換器。
[0004]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種有源型模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括輸入電路，輸入電路連接有調(diào)制電路，輸入電路連接有隔離電路，隔離電路連接有解調(diào)電路，連接有調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路設(shè)有零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路和滿度調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路連接有輸出電路，調(diào)節(jié)電路連接有具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器MCU，微處理器MCU連接有高速隔離電路和通訊電路，高速隔離電路與輸出電路相連，通訊電路與上位機(jī)相連，輔助電源連接有隔離電源，輔助電源為隔離電路前級(jí)供電，隔離電源為隔離電路后級(jí)供電。
[0005]進(jìn)一步的，各部件用環(huán)氧樹脂灌封在一外殼內(nèi)。
[0006]本發(fā)明轉(zhuǎn)換器由隔離電源供電，信號(hào)輸入、信號(hào)輸出和電源均相互隔離，極大提高了產(chǎn)品的抗干擾性能和帶載能力，保證了信號(hào)數(shù)據(jù)的可靠性，既可以將模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào)，也可以將模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例原理框圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實(shí)施例磁電隔離電路電路圖。
[0009]圖3為本發(fā)明實(shí)施例光電隔離電路電路圖。
[0010]圖4為本發(fā)明實(shí)施例輸入電路電路圖。
[0011]圖5為本發(fā)明實(shí)施例模擬信號(hào)輸出電路電路圖。
[0012]圖6為本發(fā)明實(shí)施例數(shù)字信號(hào)輸出電路電路圖。
[0013]圖7至圖22為本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明實(shí)施例如圖1至6所示，該有源型模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括輸入電路，輸入電路連接有調(diào)制電路，輸入電路連接有隔離電路，隔離電路連接有解調(diào)電路，連接有調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路設(shè)有零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路和滿度調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路連接有輸出電路，調(diào)節(jié)電路連接有具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器MCU，微處理器MCU連接有高速隔離電路和通訊電路，高速隔離電路與輸出電路相連，通訊電路與上位機(jī)相連，輔助電源連接有隔離電源，輔助電源為隔離電路前級(jí)供電，隔離電源為隔離電路后級(jí)供電。
[0015]輸入電路見(jiàn)圖4所示，采用零點(diǎn)失調(diào)較小的運(yùn)算放大器進(jìn)行放大和跟隨，并對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行傳輸，再通過(guò)磁電隔離電路如圖2自激震蕩，或者光電隔離電路見(jiàn)圖3，進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，隔離轉(zhuǎn)換輸出解調(diào)信號(hào)，經(jīng)零點(diǎn)和滿度調(diào)節(jié)電路調(diào)整為與輸入信號(hào)成線性對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，在輸出電路輸出相應(yīng)的隔離轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)給外部設(shè)備，模擬信號(hào)輸出電路見(jiàn)圖5中所示；調(diào)節(jié)電路調(diào)整后的信號(hào)傳遞到微處理器MCU，通過(guò)微處理器MCU將前端放大和濾波后的模擬信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，通過(guò)高速隔離電路、輸出電路輸出數(shù)字信號(hào)給外部設(shè)備，數(shù)字信號(hào)輸出電路見(jiàn)圖6中所示，高速隔離電路采用高速隔離芯片，傳輸速度10M以上，使得產(chǎn)品的輸出非?？斓仨憫?yīng)輸入信號(hào)的變化，通訊電路的發(fā)送和接收單元均由微處理器MCU控制，使用時(shí)可通過(guò)與上位機(jī)通訊，采集輸出信號(hào)或者輸入信號(hào)的相關(guān)信息。
[0016]本發(fā)明轉(zhuǎn)換器由另設(shè)的獨(dú)立的輔助電源，輔助電源為直流電源，隔離電源為DC/DC隔離電源，輔助電源和DC/DC隔離電源分別為信號(hào)輸入側(cè)和信號(hào)輸出側(cè)電路供電，信號(hào)輸入、信號(hào)輸出和電源均相互隔離，極大提高了產(chǎn)品的抗干擾性能和帶載能力，保證了信號(hào)數(shù)據(jù)的可靠性，既可以將模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào)，也可以將模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
[0017]實(shí)施時(shí)，各部件用環(huán)氧樹脂灌封在一外殼內(nèi)，提高電路整體性；輔助電源可以連接兩個(gè)DC/DC隔離電源，兩個(gè)DC/DC隔離電源分別為電源信號(hào)輸入側(cè)和信號(hào)輸出側(cè)電路供電，進(jìn)一步提高電路穩(wěn)定性；還可在輸入側(cè)連接配電輸出電路，為外圍設(shè)備供電。
[0018]圖7至圖22為本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)示意圖，在腳位布局上采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的2.54mm整數(shù)倍，該封裝尺寸管腳布局便于布線，能更好的滿足安規(guī)要求。
[0019]綜上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，凡依本申請(qǐng)所做的等效修飾和現(xiàn)有技術(shù)添加均視為本發(fā)明技術(shù)范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有源型模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括輸入電路，輸入電路連接有調(diào)制電路，輸入電路連接有隔離電路，隔離電路連接有解調(diào)電路，連接有調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路設(shè)有零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路和滿度調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路連接有輸出電路，調(diào)節(jié)電路連接有具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器MCU，微處理器MCU連接有高速隔離電路和通訊電路，高速隔離電路與輸出電路相連，通訊電路與上位機(jī)相連，輔助電源連接有隔離電源，輔助電源為隔離電路前級(jí)供電，隔離電源為隔離電路后級(jí)供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源型模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述各部件用環(huán)氧樹脂灌封在一外殼內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了：一種有源型模擬信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括輸入電路，輸入電路連接有調(diào)制電路，輸入電路連接有隔離電路，隔離電路連接有解調(diào)電路，連接有調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路設(shè)有零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路和滿度調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)電路連接有輸出電路，調(diào)節(jié)電路連接有具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器MCU，微處理器MCU連接有高速隔離電路和通訊電路，高速隔離電路與輸出電路相連，通訊電路與上位機(jī)相連，輔助電源連接有隔離電源，輔助電源為隔離電路前級(jí)供電，隔離電源為隔離電路后級(jí)供電；本發(fā)明極大提高了產(chǎn)品的抗干擾性能和帶載能力，保證了信號(hào)數(shù)據(jù)的可靠性。
【IPC分類】H03K19/0175
【公開(kāi)號(hào)】CN105245219
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510578990
【發(fā)明人】程峰, 于廣沅, 蔣道斌
【申請(qǐng)人】于廣沅
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日