[发明专利]一种定氧仪用数据信号转换的方法

说明书

技术领域

本发明属于数据通讯技术领域，特别涉及一种定氧仪用数据信号转换的方法。

背景技术

在冶炼生产中，为了实时的控制冶炼产品的含氧量，很多企业都使用现场定氧仪来检测冶炼产品中的氧含量。据此在决定后续的操作策略。然而定氧仪制造商提供的数据接口往往是总线数字类型的，由于采集数字类的检测结果需要一定的数据通讯技术与相应的设备，而绝大多数现场并不具备这些条件，为定氧数据的传输带来麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据转换器，解决了定氧数据传输的问题。它可以实时的采集稳定、精确、可靠的定氧仪的接口数据，并将其转换为4～20mA标准的电流信号，传输给PLC等控制器，满足了客户需要。

一种定氧仪用数据信号转换的方法，其步骤及参数如下：

1、制备数据转换器，输入采集端口是一个RS232的标准串行接口，定氧仪的数据传输端也是一个标准的RS232接口，将两个串口用RS232标准电缆连接；

2、数据转换器的工作电源用直流24V电源供电，当接通电源后，数据转换器内部通过两路DC/DC分别变换为DC5V和DC15V；一路供微处理器CPU，另一路供电压电流变换器(V/I)；

3、当定氧仪有数据发送时，转换器的RS232接口接收来自定氧仪的RS232串口的数字信号，通过TTL/232变换器变为TTL信号接到微处理器CPU的USART口上，CPU按照定氧仪数据传输的协议规则对接受的数据包进行累加和校验，校验无误后将定氧数据再通过SPI总线发送到12位数模转换器转换成mV电压信号，此信号再经电压电流变换器(V/I)转成标准的4～20mA电流信号；接入其他控制设备或记录仪表，用于后续的操作处理。

上述器件的选型如下：

TTL/232变换器选用AD公司的ADM3251，这是一个RS232收发器件，本身带有隔离功能，具有很好的抗干扰性能，工作十分可靠。

微处理器CPU选用ATMEGA162芯片，这是一个通用的微处理器芯片，芯片具有16K字节的程序存储器，速度高达16MBPS，性价比很高。

12位数模转换器选用Linear公司的LTC1453。LTC1453可以将数字0～4096对应转换成0～2V的电压信号，其接口是SPI总线接口，因此连接十分简单，操作非常容易。

电压电流变换器V/I，选用AD694，其作用是把0～2V电压直接转换成4～20mA的电流信号。

工作电源由于整机功耗较低，选用24V/5V的2W的DC/DC，变换器一个，选用24V/15V DC/DC 2W变换器一个。

本发明的优点在于，为冶炼现场的定氧检测设备与监控设备建立了一个连接通道。且易于安装，不需专门调试，解决了以前不能将定氧数据交换给上位监控系统的困扰。

附图说明

图1为数据信号转换器的结构原理图。

图2为主程序框图。

图3为中断程序框图。

具体实施方式

一种定氧仪用数据信号转换的方法，其步骤及参数如下：

1、制备数据转换器，输入采集端口是一个RS232的标准串行接口，定氧仪的数据传输端也是一个标准的RS232接口，将两个串口用RS232标准电缆连接；

2、数据转换器的工作电源用直流24V电源供电，当接通电源后，数据转换器内部通过两路DC/DC分别变换为DC5V和DC15V；一路供微处理器CPU，另一路供电压电流变换器(V/I)；

3、当定氧仪有数据发送时，转换器的RS232接口接收来自定氧仪的RS232串口的数字信号，通过TTL/232变换器变为TTL信号接到微处理器CPU的USART口上，CPU按照定氧仪数据传输的协议规则对接受的数据包进行累加和校验，校验无误后将定氧数据再通过SPI总线发送到12位数模转换器转换成mV电压信号，此信号再经电压电流变换器(V/I)将2V电压转成20mA电流信号；接入其他控制设备或记录仪表，用于后续的操作处理。

上述器件的选型如下：

TTL/232变换器选用AD公司的ADM3251，微处理器CPU选用ATMEGA162芯片，12位数模转换器选用Linear公司的LTC1453；电压电流变换器V/I选用AD694；工作电源由于整机功耗较低，选用24V/5V的2W的DC/DC，变换器一个，选用24V/15V DC/DC 2W变换器一个。