[发明专利]一种AO信号调理装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，具体涉及数字化仪控系统与虚拟测试仪器之间的信号调理装置。

背景技术

目前数字化仪控系统因其具有处理众多的信号类型、控制庞大的信号通道数量、组态复杂的逻辑关系等能力而使得系统的测试工作变得庞大且极为复杂，通常借助于虚拟测试仪器进行自动化测试以提高测试效率和可靠性，但是数字仪控系统的信号与虚拟测试仪器的信号之间不兼容，因此就需要进行接口信号的调理。

数字化仪控系统可以采集的AO信号一般分为电流信号和电压信号，电流范围为4~20mA，电压范围为0~10V，并且可以在同一个单元模块上实现，目前虚拟测试仪器及信号调理产品一般能够提供的有效AO信号最大值不能超出上述范围，对于超出信号范围的输出要求无法实现，因此无法进行信号的超限测试。

现有AO信号调理产品多为单种类信号的调理，单个板卡只能完成一类信号的转换，不能同时实现电流或电压的信号调理，这样的结构不利于设备的集成设计，使得最终设备体积庞大。还有一些AO信号调整板卡上通道数量较多，但不能根据实际情况实现使用上的灵活裁剪和扩展，容易造成通道浪费。多数AO信号调理产品是采用板卡形式安装于机箱之内或者封闭的壳体内，不便于测试时的灵活安装和固定，尤其是在对空间和接线有限制的机柜内进行测试更是不理想。另外在误接线或其他意外情况下会导致高电压、高电流烧毁硬件设备，现有的AO信号调理装置上也没有采取信号隔离措施，以保证AO信号调理装置安全可靠的运行。

发明内容

为解决AO信号调理板存在的上述本身功能单一、通道不能灵活裁剪和扩展、测试范围狭窄及本身安全性低下的问题，本发明提供一种具有通道保护功能、信号超限测试功能、可以将电压信号调整为电流或电压信号输出、通道能够灵活扩展裁剪、结构便于安装固定的AO信号调理装置。具体方案如下：一种AO信号调理装置，其特征在于，包括分线板和信号调理板。

本发明的另一优选方案：所述分线板上安装有信号输入接口和信号输出接口，所述信号调整板上安装有调理信号输入接口、信号调理电路和调理信号输出接口，所述分线板的信号输出接口和信号调理板的调理信号输入接口通过连接器连接。

本发明的另一优选方案：所述分线板上的信号输入接口为一个，信号输出接口为四个，信号输入接口以8个信号通道为一组将接收的测试信号分给各信号输出接口，分线板上安装有外接输入电压的电压转换电路，每个信号调理板负责调理8个信号通道的测试信号。

本发明的另一优选方案：所述外接电压为24V，经过电压转换电路输出的系统标准电压为±15V和+5V电压，

本发明的另一优选方案：所述分线板与信号调理板之间的连接器采用DB37连接器。

本发明的另一优选方案：所述DB37连接器的线长＞0.5米且＜6米。

本发明的另一优选方案：所述信号调理电路上安装有：

防止输入信号正压或负压意外超出安全范围后对前向及后面元件产生危害的通道过压保护电路；

对输入信号进行信号增益调节输出的电压调理电路；

对增益电路输出的电压进行增加偏置电压的偏置调理电路；

用于将输出的电压信号改变成电流信号输出的电压/电流转换电路；

将电压/电流变换电路转换的电流进行增益的电流调理电路。

其中通道过压保护电路与电压调理电路连接，电压调理电路分别与调理信号输出接口和电压/电流转换电路连接，电压/电流转换电路通过电流调理电路与调理信号输出接口连接。

本发明的另一优选方案：所述通道过压保护电路包括安装在调理信号输入接口处的具有正负板性保护能力的过压保护电路和安装在调理信号输出接口处的防止电压过高损坏电路的双向TVS二极管电路。