[发明专利]直流信号发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流信号发生器，具体地讲就是对自动化、计算机控制技术、仪表等行业的企业职工和学校学生对相关仪表和系统进行校验、维护、投运和整定的标准设备。

背景技术

在当今工业控制系统中，随着自动化水平的不断提高，经常采用标准的4至20mA直流电流信号作为计算机采集和现场控制信号，因此在安装调试与维护自动化仪器、仪表等设备时要经常用到毫安信号发生器，但传统的万用表(包括数字式和指针式)都不具备毫安信号输出功能，而一个成品毫安信号发生器动辄几千甚至上万元，其价格让人难以承受，且由于其体积大不便携带，这给安装调试自动化设备时带来了很多不便。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种利用单片机和数字控制技术、带数字显示的信号发生器，具有同时输出0-5V直流电压和4-20mA直流电流、体积小、成本低、操作方便等特点，可作为现场安装调试及维护的标准信号源。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

直流信号发生器，其特征在于，包括键盘、控制器、显示器电路、D/A转换器、第一放大器、第二放大器、电源，其中键盘、控制器、D/A转换器、第一放大器、第二放大器依次串联电连接，显示器和控制器电连接，电源分别和控制器、D/A转换器、第一放大器、第二放大器电连接。

进一步，所述的控制器中，单片机IC1的型号为AT89C2051。

进一步，所述的键盘，包括按键S1、按键S2，按键S1和按键S2的一端电连接后接地，按键S1的另一端和单片机IC1的7脚电连接，按键S2的另一端和所述控制器中的单片机IC1的8脚电连接。

进一步，所述的第一放大器中，电位器R8并接在放大器A1的1脚和放大器A1的2脚之间，放大器A1的型号为LM324。

进一步，所述的第二放大器中，电位器R13并接在三极管T的发射极和放大器A2的9脚之间，放大器A2的型号为LM324。

进一步，所述的显示器电路中，驱动电路由四块型号为CD4094的寄存器组成。

本发明的有益效果是：可以同时输出0-5V直流电压和4-20mA直流电流、具有信号调节方便，精度高，体积小、成本低、便于携带等特点，特别适合现场使用。

附图说明

图1为本发明直流信号发生器的电路方框图；

图2为本发明直流信号发生器的电路原理图；

图3为本发明直流信号发生器的电源原理图。

附图中主要标记含义如下：

1、键盘           2、控制器           3、显示器电路  4、D/A转换器

5、第一放大器     6、第二放大器       7、电源        8、驱动电路

9、四位数码管     10、变压器          11、整流桥     12、滤波电路

13、一级稳压电路  14、二级稳压电路。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1所示，本发明直流信号发生器，包括键盘1、控制器2、显示器电路3、D/A转换器4、第一放大器5、第二放大器6、电源7。其中键盘1、控制器2、D/A转换器4、第一放大器5、第二放大器6依次串联电连接，显示器3和控制器2电连接，电源7分别和控制器2、D/A转换器4、第一放大器5、第二放大器6电连接。键盘1用于调整输出电压和输出电流的大小，控制器2根据键盘1的指令输出八位数字信号(0至256)，D/A转换器4将控制器2输出的八位数字信号转换为模拟电压信号，第一放大器5将D/A转换器4输出的模拟电压信号转换为0-5V直流电压输出，第二放大器6将第一放大器5输出的0-5V直流电压信号转换为4-20mA的直流电流输出，显示器电路3用于显示输出电压和电流值，电源7为控制器2、D/A转换器4、第一放大器5、第二放大器6提供+5V、-12V、+12V电压。