[实用新型]一种电流环隔离变送集成模块及其多路电流变送系统

权利要求书

1.一种电流环隔离变送集成模块，外部连接有一数字电源、一模拟电源、一微处理器单元MCU及外部PCB电路，该电流环隔离变送集成模块用于将二路数字信号转换后输出0-20毫安或4-20毫安的电流模拟信号，其包括：

一数模转换器DAC、一双路信号调理电路、一双路电压-电流转换电路、一数字隔离器、一数字电源接口、一模拟电源接口、两电流环输出接口及一SPI总线接口；

所述数字隔离器用于将数模转换器DAC、双路信号调理电路、双路电压-电流转换电路与微处理器单元MCU隔离开来；

所述数模转换器DAC用于将经过数字隔离器隔离后的电压数字信号转换为相应的电压模拟信号并发送给双路信号调理电路；

所述双路信号调理电路用于对经数模转换器DAC转换后的双路电压模拟信号进行放大，并将对应输出的电压模拟信号传送给双路电压-电流转换电路；

所述双路电压-电流转换电路用于将双路信号调理电路送入的电压模拟信号转换为电流模拟信号；

所述数字电源接口用于外接数字电源以实现对数字隔离器进行电能的供给；

所述模拟电源接口用于外接模拟电源以实现对数模转换器DAC、双路信号调理电路及双路电压-电流转化器进行电能的供给；

所述电流环输出接口用于输出经过双路电压-电流转换电路转换后的0-20毫安或者4-20毫安电流模拟信号。

2.根据权利要求1所述的电流环隔离变送集成模块，其特征在于：数模转换器DAC为一12位双通道的数模转换器DAC。

3.根据权利要求1所述的电流环隔离变送集成模块，其特征在于：所述电流环隔离变送集成模块的SPI总线接口进一步包括一CS片选口。

4.根据权利要求1所述的电流环隔离变送集成模块，其特征在于：模拟电源通过模拟电源接口向数模转换器DAC、双路信号调理电路及双路电压-电流转换器供应24V的直流电。

5.根据权利要求1所述的电流环隔离变送集成模块，其特征在于：所述数字电源通过数字电源接口向数字隔离器供应3V至5V的直流电。

6.根据权利要求1所述的电流环隔离变送集成模块，其特征在于：所述数字隔离器中存在电气隔离屏障，该电气隔离屏障用于将使用模拟电源的数模转换器DAC、双路信号调理电路、双路电压-电流转换电路与使用数字电源的微处理器单元MCU隔离开。

7.根据权利要求1所述的电流环隔离变送集成模块，其特征在于：所述双路电压-电流转换 电路为电流串联负反馈电路，该电流串联负反馈电路的互导增益设定为5mS。

8.根据权利要求1所述的电流环隔离变送集成模块，其特征在于：数模转换器DAC、一双路信号调理电路、一双路电压-电流转换电路、一数字隔离器集成到一呈块体状的微型封装模块中，且以SIP引脚的方式来替换所述数字电源接口、模拟电源接口、两电流环输出接口及SPI总线接口来实现与外部PCB电路的电性连接。

9.根据权利要求1所述的电流环隔离变送集成模块，其特征在于：所述电流环隔离变送集成模块的SIP引脚采用SIP-11单列直插式引脚。

10.一种应用权利要求1中所述电流环隔离变送集成模块的多路电流变送系统，该多路电流变送系统用于将多路数字信号转换为相应的0-20毫安或4-20毫安的电流模拟信号并输出，其包括：若干个电流环隔离变送集成模块、一数字电源、一模拟电源、一微处理器单元MCU、一外部PCB电路及一SPI总线；

所述微处理器单元MCU进一步包括一SPI总线接口、若干片选IO口及内置译码芯片；所述微处理器单元MCU的SPI总线接口外接所述SPI总线，所述若干电流环隔离变送集成模块通过所述SPI总线接口以并联方式挂接在SPI总线，所述微处理器单元MCU的片选IO口与所述各电流环隔离变送集成模块的CS片选口通过走线实现相互连接；

（一）当SPI总线上挂接的电流环隔离变送集成模块为一个或者二个时，所述微处理器单元MCU可直接通过片选IO口作为片选来激活选定的电流环隔离变送集成模块；同时，所述微处理器单元MCU通过SPI总线向选定的电流环隔离变送集成模块发送数字信号数据，送入到选定的电流环隔离变送集成模块的数字信号经过转换后以电流模拟信号的形式输出；

（二）当SPI总线上挂接的电流环隔离变送集成模块多于两个时，需要微处理器单元MCU额外挂接外置译码芯片，微处理器单元MCU同时利用微处理器单元MCU的内置译码芯片和外置的译码芯片来产生2^N个片选信号用以选择并控制相应的2^N个电流环隔离变送集成模块的数字信号向相应的0-20毫安或4-20毫安的电流模拟信号转换输出。