[发明专利]两线制模拟信号隔离转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据显示器，具体涉及的是一种两线制模拟信号隔离转换器。

背景技术

随着科技的进步，工业生产的数据都已经广泛的通过电子仪表来展现，如石油、化工、环保、采矿和电力等领域，温度、压力、流量、液位等物理量需要实时采集，供技术工程人员了解掌握生产动态，现有仪表都是通过现场传感器采集模拟信号，转换成4-20mA模拟量直接在表头显示，但是受环境温度、湿度、信号传输距离等干扰因素的影响，模拟表头显示出来的数据精度不高，零点失调大，这仍有待于技术创新加以解决。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种两线制模拟信号隔离转换器。

本发明提供的技术方案为：一种两线制模拟信号隔离转换器，其特征在于包括采集部和显示部；采集部设在数据采集传感器处，设有端低温敏采样电阻I-V变换电路、控制器、存储电路、过流保护电路、电源变换电路和反馈保护电路；显示部设在控制室内，设有数字显示电路和报警驱动电路；过流保护电路和低温敏采样电阻I-V变换电路分别与传感器得到的输入标准4-20mA电流信号端相连，电源变换器分别与过流保护电路、反馈保护电路相连，数字显示电路、报警驱动电路、存储电路分别与控制器连接。

进一步的，所述采集部和显示部间通过有线连接。

进一步的，所述采集部和显示部间通过无线连接。

本发明采集端和显示端通过数字信号传递信息，抗干扰能力强，数据精度高，可以从信号电流中获取工作电源用于数据转换和传输，电路耗电量低，可防接反，自保护，有效地提高了仪表使用的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例原理框图。

图2为本发明实施例低温敏采样电阻I-V变换电路、控制器、过流保护电路、电源变换电路和反馈保护电路原理图。

图3为本发明实施例控制器外围连接接线图。

图4为本发明实施例数字显示电路原理图。

图5为本发明实施例存储电路原理图。

图6为本发明实施例驱动报警电路原理图。

图7为本发明实施例无源隔离转换器原理图。

图8为本发明实施例有源隔离转换器原理图。

具体实施方式

本发明实施例如图1至8所示，该两线制模拟信号隔离转换器包括采集部和显示部；采集部设在数据采集传感器处，设有端低温敏采样电阻I-V变换电路、控制器、存储电路、过流保护电路、电源变换电路和反馈保护电路；显示部设在控制室内，设有数字显示电路和报警驱动电路；过流保护电路和低温敏采样电阻I-V变换电路分别与传感器得到的输入标准4-20mA电流信号端相连，电源变换器分别与过流保护电路、反馈保护电路相连，数字显示电路、报警驱动电路、存储电路分别与控制器连接。

使用时，利用三端稳压管从4-20mA的电流回路中获取系统的工作电压，通过二极管防止信号反接，过流保护通过自恢复保险丝实现。4-20mA信号经过低温敏电阻转化为mV级的电压信号送到控制器进行放大、AD转换和滤波处理。通过三端稳压管从信号电流中获取工作电源，可以简化系统的接线方式，在输入电流较小时，只有有1mA就可以给系统提供正常的工作电压。本实施例控制器运行模式耗电300uA，待机模式3uA，休眠模式1uA，功耗较低。只要微弱的mV级电压信号，就可以实现转换。此种电路还可以扩展为三线制的接线方式，只要将电流采样电阻去掉，接入mV信号，另外给三端稳压管加上限流电阻后外接一个电源即可构成有源的mV级信号显示表头。控制器将模拟信号转为数字信号，通过一片驱动芯片驱动数码管显示，耗电小。还可以设置按键用于参数设置和调整，可调电阻调零点、调满度、调灵敏度，提高了生产的便利性，存储电路用于数据存储和掉电保护，它与控制器的通信是通过数字和时钟两个管脚来实现。两个报警信号经过光耦隔离后作为驱动信号，系统更安全；使用时可以采用有源隔离转换和有源隔离转换，进行数据转换，安全系数更高，采集部和显示部间可更据需要采用无线或有线连接。

本发明采集端和显示端通过数字信号传递信息，抗干扰能力强，数据精度高，可以从信号电流中获取工作电源用于数据转换和传输，电路耗电量低，可防接反，自保护，有效地提高了仪表使用的可靠性。

综上所述仅为本发明较佳实施例，凡依本申请所做的等效修饰和现有技术添加均视为本发明技术范畴。