[实用新型]一种多路带断线检测功能的电压转电流模拟输出电路

说明书

本实用新型公开了一种多路带断线检测功能的电压转电流模拟输出电路，包括：DA转换芯片、多个电压转电流信号电路、多个控制开关和多个断线检测电路，DA转换芯片设有多个独立的输出端，每个电压转电流信号电路的输入端与DA转换芯片的一个输出端连接，每个电压转电流信号电路的输出端连接有一个控制开关，当控制开关闭合时，回路导通，电流信号可以输出，当控制开关断开时，电流输出中断。控制开关后接入一个断线检测电路，当回路中无电流时，断线检测电路通过过零比较可以输出断线信号。本实用新型利用一个DA转换芯片可实现多路电流输出，降低了硬件成本，采用控制开关保证了输出的可控性，采用过零比较实现了断线检测功能。

技术领域

本实用新型涉及一种多路带断线检测功能的电压转电流模拟输出电路，属于仪器仪表技术领域。

背景技术

在工业应用中，变送器测量各种非电物理量，如温度、压力、流量、湿度等时，都需要将所测量的非电物理量远距离传输到中控室，这就需要将其转换成符合工业传输标准的电信号，如0-5V、0-20mA或4-20mA。电流信号在传输线路上抗干扰能力强，也不会在传输线路上产生电压降。鉴于此，4-20mA的电流信号成为了工业现场主流的信号传输方式。

将电流输出作为控制信号，除了精确性和稳定性要求外，在安全性上也有较高的要求。当电流信号中断时，所控制的单元可能会有很大的变化，对生产生活造成一定的影响。然而及时检测电流信号的消失，并通过一定手段阻止信号的误动作常常被忽略。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多路带断线检测功能的电压转电流模拟输出电路，以采用单DA（数模，Digital -to-Analog）转换芯片实现多路电流信号的输出，同时保证电流信号输出的可控性，并能够实现断线检测功能。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多路带断线检测功能的电压转电流模拟输出电路，包括：DA转换芯片、多个电压转电流信号电路、多个控制开关和多个断线检测电路，DA转换芯片设有多个独立的输出端，每个电压转电流信号电路的输入端与DA转换芯片的一个输出端连接，每个电压转电流信号电路的输出端经过一个控制开关与一个断线检测电路连接，同时一个所述控制开关经过一负载接地，所述断线检测电路包括比较器和两个分压电阻，两个分压电阻串联后接入电源，所述比较器的负输入端经过一个所述控制开关与电压转电流信号电路的输出端连接，所述比较器的正输入端连接在两个分压电阻之间，所述比较器的输出端用于输出断线检测信号。

进一步地，电压转电流信号电路包括第一级运放和第二级运放，第一级运放的正输入端与DA转换芯片的一个输出端连接，第一级运放的输出端经过第三电阻与N沟道型MOSFET管的栅极相连，第一级运放的负输入端与N沟道型MOSEFET管的漏极连接后经过第四电阻接地，第一级运放的输出端和负输入端之间连接有第一电容，N沟道型MOSEFET管的源极经过第二电阻上拉至电源，同时N沟道型MOSEFET管的源极连接到第二级运放的正输入端，第二级运放的输出端经过第五电阻与P沟道型MOSFET管的栅极相连，第二级运放的负输入端经过第一电阻上拉至电源，第二级运放的输出端和负输入端之间连接有第二电容，P沟道型MOSFET管的源极连接到第二级运放的负输入端，P沟道型MOSFET管的漏极经过一个所述控制开关与所述一个断线检测电路连接。

进一步地，所述第二电阻与第四电阻的阻值相等。

进一步地，两个分压电阻中靠近电源一侧的电阻阻值至少是靠近接地一侧的电阻阻值的100倍。

进一步地，所述DA转换芯片的引脚VDD与+5V电压相连接、引脚GND与接地端相连接。

进一步地，所述DA转换芯片的引脚DIN、引脚CLK、引脚SYNC用于分别与单片机的引脚D_OUT、引脚CLK、引脚SYNC一一对应连接。