模擬量輸出模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了模擬量輸出模塊，它屬于電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體包括依次連接的微處理器、芯片保護(hù)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、浪涌保護(hù)模塊和電壓電流轉(zhuǎn)換模塊。本實(shí)用新型解決了目前的模擬量輸出模塊不具備浪涌保護(hù)模塊，易使其中的電壓電流轉(zhuǎn)換芯片因輸入電壓過高而燒毀的缺陷，為此提供一種模擬量輸出模塊。
【專利說明】模擬量輸出模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體涉及一種模擬量輸出模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的數(shù)據(jù)輸出模塊中微處理器接收的一般是采集模塊所發(fā)送的模擬量信號，模擬量輸出模塊將數(shù)字信號變?yōu)槟M信號并由電壓電流轉(zhuǎn)換芯片輸出一定數(shù)值的電流，但是電壓電流轉(zhuǎn)換芯片常因輸入電壓過大而燒毀，必影響模擬量輸出模塊的正常使用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對目前的模擬量輸出模塊不具備浪涌保護(hù)模塊，易使其中的電壓電流轉(zhuǎn)換芯片因輸入電壓過高而燒毀的缺陷，為此提供一種模擬量輸出模塊。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]模擬量輸出模塊，包括依次連接的微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和電壓電流轉(zhuǎn)換模塊，還包括浪涌保護(hù)模塊和芯片保護(hù)電路，微處理器、芯片保護(hù)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、浪涌保護(hù)模塊和電壓電流轉(zhuǎn)換模塊依次連接；所述的浪涌保護(hù)模塊包括第一電阻、比較器、場效應(yīng)管、壓敏電阻、第一電感、氣體放電管和第四電阻，比較器的正相輸入端通過第一電阻與其反相輸入端連接，比較器的正相輸入端為浪涌保護(hù)模塊的輸入端，比較器的輸出端與場效應(yīng)管的柵極連接，比較器的反相輸入端與場效應(yīng)管的柵極連接，場效應(yīng)管的源極的一條支路通過氣體放電管接地，另一條支路通過第一電感與電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端通過壓敏電阻接地。
[0006]采用本實(shí)用新型模擬量輸出模塊具有如下技術(shù)效果:
[0007]微處理器為模擬量輸出模塊的控制單元，用于控制將數(shù)字信號輸入到模擬量輸出模塊；芯片保護(hù)電路采用隔離技術(shù)避免微處理器與外接電路直接連接造成的干擾；數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電信號；浪涌保護(hù)模塊在數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流值大于額定值時(shí)，將超過額定值的電流對地泄放掉，避免模擬電信號的電流值過大燒壞電壓電流轉(zhuǎn)換模塊；電壓電流轉(zhuǎn)換模塊將由數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的模擬電壓值變?yōu)樗桦娏髁康哪M電流信號；壓敏電阻在兩端電壓變大時(shí)，其阻值會越來越小，從而將電流泄放到地端，而氣體放電管在兩端電壓大于設(shè)定值時(shí)，會變?yōu)槎搪窢顟B(tài)，從而泄放電流。
[0008]進(jìn)一步，還包括模擬信號采集保護(hù)模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、模擬信號采集保護(hù)模塊和電壓電流轉(zhuǎn)換模塊依次連接。電壓電流轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的模擬電壓值轉(zhuǎn)換為電流值時(shí)，模擬信號采集保護(hù)模塊較好的避免干擾電壓信號或耦合的交流雜波信號的影響而引起采樣信號的不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
[0009]進(jìn)一步，所述的模擬信號采集保護(hù)模塊包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管和第十電阻，第二二極管的負(fù)極端與第一二極管的正極端連接，第四二極管的正極端與第三三極管的負(fù)極端連接，第一二極管的負(fù)極端與第三二極管的正極端連接，第四二極管的負(fù)極端與第二三極管的正極端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端通過第十電阻與第三二極管的正極端連接，第一二極管的負(fù)極端與電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。如果有干擾電壓信號或耦合的交流雜波信號施加在電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，由于第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管組成雙向鉗位電路，可以吸收較強(qiáng)的雜波信號，確保采樣通道不會被較強(qiáng)的干擾或雜波信號損壞。
[0010]進(jìn)一步，所述的模擬信號采集保護(hù)模塊還包括第十一電阻、第五二極管、反向擊穿二極管、第一三極管、繼電器和報(bào)警負(fù)載，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端通過第十一電阻與第五二極管的正極端連接，第五二極管的負(fù)極端與反向擊穿二極管的正極端連接，反向擊穿二極管的負(fù)極端與第一三極管的基極連接，第一三極管的集電極與繼電器連接，繼電器為報(bào)警負(fù)載的電源開關(guān)。在數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓值過大時(shí)，反向擊穿二極管導(dǎo)通，使第一三極管導(dǎo)通，從而使繼電器通電，進(jìn)而使報(bào)警負(fù)載通電工作，發(fā)出報(bào)警聲，提示電流過大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型模擬量輸出模塊的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型模擬量輸出模塊的浪涌保護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型模擬量輸出模塊的模擬信號采集保護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型模擬量輸出模塊，具體包括:依次連接的微處理器、芯片保護(hù)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、浪涌保護(hù)模塊和電壓電流轉(zhuǎn)換模塊。
[0016]在具體實(shí)施過程中，微處理器控制數(shù)字信號輸入到模擬量輸出模塊中，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號，再輸入到電壓電流轉(zhuǎn)換模塊，然后輸出所需電流量的電流。
[0017]另外，如圖2所示，本實(shí)用新型的浪涌保護(hù)模塊包括第一電阻R1、比較器U1、場效應(yīng)管V1、壓敏電阻R3、第一電感L1、氣體放電管G和第四電阻R4，比較器Ul的正相輸入端通過第一電阻Rl與其反相輸入端連接，比較器Ul的正相輸入端為浪涌保護(hù)模塊的輸入端，比較器Ul的輸出端與場效應(yīng)管Vl的柵極連接，比較器Ul的反相輸入端與場效應(yīng)管Vl的柵極連接，場效應(yīng)管Vl的源極的一條支路通過氣體放電管G接地，另一條支路通過第一電感LI與電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端通過壓敏電阻R3接地。浪涌保護(hù)模塊的輸入端電流過大時(shí)，第一電阻Rl兩端的電壓變大，比較器Ul輸出電壓增高，場效應(yīng)管Vl的源極和柵極之間電壓增大到一定值時(shí)，即關(guān)斷場效應(yīng)管Vl的源極和漏極的連接，從而使浪涌保護(hù)模塊與電壓電流轉(zhuǎn)換模塊之間的連接斷開，電壓電流轉(zhuǎn)換模塊不工作，本電路中，壓敏電阻R3在兩端電壓變大時(shí)，其阻值會越來越小，從而將電流泄放到地端，而氣體放電管G在兩端電壓大于設(shè)定值時(shí)，會變?yōu)槎搪窢顟B(tài)，從而泄放電流，避免模擬電信號的電流值過大燒壞電壓電流轉(zhuǎn)換模塊。
[0018]再者，如圖3所示，模擬信號采集保護(hù)模塊包括第一二極管VD1、第二二極管VD2、第三二極管VD3、第四二極管VD4、第十電阻R10、第^^一電阻R11、第五二極管VD5、反向擊穿二極管VD6、第一三極管V2、發(fā)光二極管LED、繼電器K和報(bào)警負(fù)載，第二二極管VD2的負(fù)極端與第一二極管VDl的正極端連接，第四二極管VD4的正極端與第三三極管VD3的負(fù)極端連接，第一二極管VDl的負(fù)極端與第三二極管VD3的正極端連接，第四二極管VD4的負(fù)極端與第二三極管VD2的正極端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端通過第十電阻RlO與第三二極管VD3的正極端連接，第一二極管VDl的負(fù)極端與電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，另外，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端通過第十一電阻RH與第五二極管VD5的正極端連接，第五二極管VD5的負(fù)極端與反向擊穿二極管VD6的正極端連接，反向擊穿二極管VD6的負(fù)極端與第一三極管V2的基極連接，第一三極管V2的集電極分別與發(fā)光二極管LED的負(fù)極和繼電器K連接，繼電器K為報(bào)警負(fù)載的電源開關(guān)。若數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的模擬電信號中存在干擾電壓信號或耦合的交流雜波信號，由于第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管組成雙向鉗位電路，可以吸收較強(qiáng)的雜波信號，確保電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的采樣通道不會被較強(qiáng)的干擾或雜波信號損壞，另外，如果第十電阻RlO上端電壓值較高，較高的電壓則會擊穿反向擊穿二極管VD6，繼而驅(qū)動(dòng)第一三極管V2導(dǎo)通，并使繼電器K動(dòng)作，使報(bào)警負(fù)載通電，輸出告警聲。同時(shí)告警通道上的發(fā)光二極管LED點(diǎn)亮，指示對應(yīng)的信號通道異常。如果未發(fā)生異?，F(xiàn)象，則反向擊穿二極管VD6處于斷開狀態(tài)，第一三極管V2的處于不導(dǎo)通狀態(tài)，不會有異常告警接點(diǎn)信號輸出，系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。
[0019]器件選擇:氣體放電管G為2RX150M/L，比較器Ul為LF351，場效應(yīng)管Vl為IRFU020型，第一三極管V2為9014型。
[0020]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.模擬量輸出模塊，包括依次連接的微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和電壓電流轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于:還包括浪涌保護(hù)模塊和芯片保護(hù)電路，微處理器、芯片保護(hù)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、浪涌保護(hù)模塊和電壓電流轉(zhuǎn)換模塊依次連接；所述的浪涌保護(hù)模塊包括第一電阻、比較器、場效應(yīng)管、壓敏電阻、第一電感、氣體放電管和第四電阻，比較器的正相輸入端通過第一電阻與其反相輸入端連接，比較器的正相輸入端為浪涌保護(hù)模塊的輸入端，比較器的輸出端與場效應(yīng)管的柵極連接，比較器的反相輸入端與場效應(yīng)管的柵極連接，場效應(yīng)管的源極的一條支路通過氣體放電管接地，另一條支路通過第一電感與電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端通過壓敏電阻接地。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬量輸出模塊，其特征在于:還包括模擬信號采集保護(hù)模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、模擬信號采集保護(hù)模塊和電壓電流轉(zhuǎn)換模塊依次連接。
3.如權(quán)利要求2所述的模擬量輸出模塊，其特征在于:所述的模擬信號采集保護(hù)模塊包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管和第十電阻，第二二極管的負(fù)極端與第一二極管的正極端連接，第四二極管的正極端與第三三極管的負(fù)極端連接，第一二極管的負(fù)極端與第三二極管的正極端連接，第四二極管的負(fù)極端與第二三極管的正極端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端通過第十電阻與第三二極管的正極端連接，第一二極管的負(fù)極端與電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的模擬量輸出模塊，其特征在于:所述的模擬信號采集保護(hù)模塊還包括第十一電阻、第五二極管、反向擊穿二極管、第一三極管、繼電器和報(bào)警負(fù)載，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端通過第十一電阻與第五二極管的正極端連接，第五二極管的負(fù)極端與反向擊穿二極管的正極端連接，反向擊穿二極管的負(fù)極端與第一三極管的基極連接，第一三極管的集電極與繼電器連接，繼電器為報(bào)警負(fù)載的電源開關(guān)。
【文檔編號】H03M1/66GK204206162SQ201420690548
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】蔡明英 申請人:重慶市金澤鑫科技有限公司