[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

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电流环隔离变送集成模块及其多路电流变送系统，尤其涉及一种用于数字信号向模拟信号转换的电流环隔离变送集成模块及其多路电流变送系统，该电流环隔离变送集成模块及其多路电流变送系统可应用于风力发电机组。 

背景技术

0~20/4~20毫安电流环是工业应用中传送模拟信号的常用方式，和0~10V/±10V相比，具有传输距离更远、抗干扰更好的特点。由于现在工业级仪表多为智能仪表，且均为数字信号，而将数字信号转换为0~20/4~20毫安电流模拟模拟信号通常需要采用数模转换器DAC、信号调理电路、电压-电流转换电路等共同配合作用方可实现信号转换传输；另外，在现实的设计应用中，往往采用将数模转换器DAC、信号调理电路、电压-电流转换电路等集成到一块PCB板上，且一路数字信号需要配合在PCB板上设计相应的数模转换器DAC、信号调理电路、电压-电流转换电路等电路，如存在多路数字信号的情况下，就需要要在PCB板上设计多个相应的数模转换器DAC、信号调理电路、电压-电流转换电路等电路才能完成多路信号的转换；同时，工业级仪表因有耐压要求，电路设计时需要将数字信号与外部信号隔离电路相隔离，隔离电路加入将进一步加大PCB面积，对于不同用途、不同外形的设备，整个电路的布局、布线均会受板型限制而有所改变，从而产生不同的耐压强度、精度误差、电磁干扰。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述背景技术存在的缺陷，提供一种用于可将数字信号转换成对应的0-20毫安或者4-20毫安的电流模拟信号的电流环隔离变送集成模块及其多路电流变送系统。 

为实现上述目的，本实用新型之一的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毫安及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。 

本实用新型之二基于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。