[发明专利]设有电流隔离电路的AI模块及电流隔离电路

说明书

本发明公开了一种设有电流隔离电路的AI模块及电流隔离电路，包括供电电路、CPU模块、通信电路和滤波及采集电路，还包括电流隔离电路，所述供电电路分别为AI模块供电，所述通信电路用于CPU模块与DCS系统的控制站之间进行通讯，所述滤波及采集电路用于采集现场信号，并将现场信号传递给CPU模块，所述电流隔离电路连接在滤波及采集电路的输入端，用于对输入电流信号进行隔离，输出一个隔离后的电压值。本发明具有结构简单，成本低廉，提高DCS系统中AI模块中抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及DCS控制系统领域，特别是涉及一种设有电流隔离电路的AI模块及电流隔离电路。

背景技术

在DCS控制系统中,AI模拟量输入模块使用是很普及的。会用到许多4-20mA电流输入模块。当现场环境比较恶劣时，信号线上会有许多干扰信号。为了提高抗干扰能力和保护模块。信号输入端必须要有隔离隔离功能。一般情况下是先转换成电压信号经过通道采样电路后,再用隔离器件使之和CPU隔离。电路包括AD采样电路、电流转换电路、滤波电路等等。并且需要为这些部分提供供电，该电路结构复杂，且抗干扰能力差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种设有电流隔离电路的AI模块及电流隔离电路，本设计在电流输入端直接对电流进行隔离处理。采用本设计可以在保证精度的情况下提高DCS系统中AI模块抗干扰能力及保护模块不受损坏。

一种设有电流隔离电路的AI模块，包括供电电路、CPU模块、通信电路和滤波及采集电路，其特征在于：还包括电流隔离电路，所述供电电路分别为AI模块供电，所述通信电路用于CPU模块与DCS系统的控制站之间进行通讯，所述滤波及采集电路用于采集现场信号，并将现场信号传递给CPU模块，所述电流隔离电路连接在滤波及采集电路的输入端，用于对输入电流信号进行隔离，输出一个隔离后的电压值。

所述电流隔离电路包括第一运放 A1、第二运放 A2、第一三极管VT1、第二三极管VT2、可控精密稳压源N1、线性隔离元件VC1以及若干电阻及电容，所述可控精密稳压源N1的负极和参考端分别与信号输入端的正极连接，可控精密稳压源N1的正极分别与第二三极管VT2的基极和第八电阻R8的一端电连接，第二三极管VT2的发射极和第八电阻R8的另一端经第六电阻R6与信号输入端的负极连接，第二三极管VT2的集电极与信号输入端的正极连接，第一运放 A1的同相输入端经第一电阻R1与信号输入端的负极连接，第一运放 A1的反相输入端经第二电阻R2和第六电阻R6与信号输入端的负极连接，第一运放 A1的反相输入端和输出端之间连接有第一电容C1，第一运放(A1的输出端与第一三极管VT1的基极电连接，第一三极管VT1的集电极经第六电阻R6与信号输入端的负极连接，第一三极管VT1的发射极经第七电阻R7与线性隔离元件VC1的第一输入端电连接，线性隔离元件VC1的第二输入端与信号输入端的正极连接，线性隔离元件VC1的第一输出端与第一运放A1的反相输入端电连接，线性隔离元件VC1的第二输出端与第一运放A1的同相输入端电连接，线性隔离元件VC1的第三输出端与第二运放 (A2)的同相输入端电连接，线性隔离元件VC1的第三输出端接接地，线性隔离元件VC1的第四输出端与第二运放A2的反相输入端电连接，第二运放 A2的反相输入端和输出端之间连接有第二电容C2，第二电容C2上并联有第九电阻R9，第二运放A2的输出端输出电压。

第一运放 A1的电源正接线端与信号输入端的正极连接，第一运放 A1的电源负接线端经第六电阻R6与信号输入端的负极连接。

所述第一运放 A1和第二运放 A2)均采用型号为TLV2211的高精度运放。

所述第一三极管VT1采用型号为2N3906的三极管，所述第二三极管(VT2)采用型号为2N3904的三极管。

所述可控精密稳压源N1采用型号为TL431的稳压源。

所述线性隔离元件VC1采用型号为HCNR201的光电耦合器。