[实用新型]AI仪表的通讯模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业用自动化仪表，具体涉及AI（人工智能）仪表的RS485通讯模块。

背景技术

目前，AI仪表广泛应用于工业自动化，是由于其不可比拟的特点和优势，举例如下：(1)精度高：利用内装的微处理器，能够实时测量出静压、温度变化对检测元件的影响，通过数据处理，对非线性进行校正，对滞后及复现性进行补偿，使得输出信号更精确。一般情况，精度为最大量程的±0.1%，数字信号可达±0.075%。(2)功能强：具有多种复杂的运算功能，依赖内部微处理器和存储器，可以执行开方、温度压力补偿及各种复杂的运算。(3)测量范围宽：量程比可达40:1或100:1，迁移量可达1900%和-200%。(4)通信功能强：具有模拟量和数字量两种输出方式(如HART协议)，为实现现场总线通讯奠定了基础。(5)完善的自诊断功能：通过通信器可以查出AI仪表自诊断的故障结果信息。

AI仪表的RS485通讯模块包括接收电路和发送电路，目前的通讯模块一般由一光耦隔离芯片和电阻实现，其通讯速率不高，且容易产生畸变现象，进而导致通讯质量的不可靠。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于AI仪表的通讯模块，对其电路进行改进，从而提高通信速率、保证通讯质量。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种AI仪表的通讯模块，接于AI仪表的控制芯片，其包括信号发送光电隔离电路、信号接收光电隔离电路、信号控制光电隔离电路、RS485收发器、RS485信号接收与转换电路，所述RS485信号接收与转换电路的输入输出端接于RS485收发器的输入输出端，RS485收发器的输入端接于信号发送光电隔离电路的输出端，信号发送光电隔离电路的输入端接于AI仪表的控制芯片的输出端；RS485收发器的输出端接于信号接收光电隔离电路的输入端，信号接收光电隔离电路的输出端接于AI仪表的控制芯片的输入端；信号控制光电隔离电路的输入输出端接于RS485收发器的输入输出端和AI仪表的控制芯片的输入输出端；RS485收发器的输出端还连接至AI仪表的控制芯片的输入端。

进一步的，所述RS485收发器是芯片型号为MAX487的RS485收发器，。

进一步的，所述信号发送光电隔离电路包括电阻R1、光耦O1、电阻R4、电阻R8、电阻R9和三极管T2，所述光耦O1的第一输入端（光耦O1内的二极管的负极）经过电阻R1连接至AI仪表的控制芯片的TXD引脚，光耦O1的第二输入端（光耦内O1的二极管的正极）连接至电源VCC，光耦O1的第一输出端（光耦内O1的三极管的集电极）连接至电阻R9的一端以及RS485收发器的VCC端口，电阻R9的另一端连接三极管T2的集电极以及RS485收发器的DI端口；光耦O1的第二输出端（光耦内O1的三极管的发射极）连接电阻R4的一端和电阻R8的一端，电阻R4的另一端连接三极管T2的发射极以及RS485收发器的RE端口，电阻R8的两一端连接至三极管T2的基极。

进一步的，所述信号接收光电隔离电路包括电阻R6、光耦O3、电阻R3、电阻R7、电阻R10和三极管T1，电阻R6的一端连接RS485收发器的RO端口，另一端连接光耦O3的第一输入端（光耦O3内的二极管的负极），光耦O3的第二输入端（光耦O3内的二极管的正极）连接RS485收发器的VCC端口，光耦O3的第一输出端（光耦O3内的三极管的集电极）连接电源VCC和电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接三极管T1的集电极和AI仪表的控制芯片的RXD引脚，光耦O3的第二输出端（光耦O3内的三极管的发射极）连接电阻R7的一端和电阻R10的一端，电阻R7的另一端连接三极管T1的基极，电阻R10的另一端和三极管T1的发射极接地。

进一步的，所述信号控制光电隔离电路包括电阻R2、电阻R5和光耦O2，电阻R2的一端连接AI仪表的控制芯片的TE端口，电阻R2的另一端连接光耦O2的第一输入端（光耦O2内的二极管的负极），光耦O2的第二输入端（光耦O2内的二极管的正极）连接电源VCC，光耦O2的第一输出端（光耦O2内的三极管的集电极）连接RS485收发器的VCC端口，光耦O2的第二输出端（光耦O2内的三极管的发射极）连接电阻R5的一端和RS485收发器的DE端口。

进一步的，所述RS485信号接收与转换电路是由芯片型号为MAX253的变压器驱动隔离RS485接口以及芯片型号为T485的低功耗RS485转换器连接实现。低功耗RS485转换器将RS485收发器的数据转换后，通过变压器驱动隔离RS485接口发送/接收信号。