本实用新型涉及工业自动化控制技术领域，具体地说是一种多路电气隔离电流/电压采集器。
背景技术：
在工业自动化控制中各类传感器输出的模拟量需要变换为数据量，这些模拟量可以是电压或电流，其信号的强度都较弱小，一般都是采用AD专用芯片，专用芯片的分辨率和速度越高价格就越高，而且模拟量和数据量不隔离，抗干扰性能差，如果将这些模拟量直接或经放大后进行隔离，电路复杂成本高。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有技术的不足而设计的一种多路电气隔离电流/电压采集器，采用自带隔离的AD转换器和电压变频专用芯片，将模拟量经芯片内电器隔离后变为频率，利用CPU内特有的高速门控计数功能，通过中断以格林码算法方式，对各通道进行分时切换，由多路模拟开关进行采集，使得电流、电压输入全独立，充分利用所选择CPU内部提供的强大指令系统，对采集数据进行递推性平滑、滤波和计算，完成多路小信号电流或电压采集，电路逻辑结构简单，抗干扰性能好，性能稳定、可靠，精度高，可维护性好，生产成本低。
本实用新型的目的是这样实现的：一种多路电气隔离电流/电压采集器，其特点是该采集器由A传感器、B传感器、A多路模拟开关、B多路模拟开关、电流输入源、跟随器取样电路、电压输入源、带电气隔离AD转换器、通道选择输入源、CPU主控电路和带电气隔离通讯收发器组成，所述A传感器和B传感器将现场采集的模拟量根据CPU主控电路发出的控制信号由电流输入源和通道选择输入源进行电流信号的采集或由电压输入源和通道选择输入源进行电压信号的采集；所述A多路模拟开关和B多路模拟开关将A传感器和B传感器采集的电流或电压信号分路后输入跟随器取样电路；所述跟随器取样电路将取样后的模拟量输入带电气隔离AD转换器；所述带电气隔离AD转换器将模拟量转换为相应的频率后输入CPU主控电路；所述CPU主控电路将输入的一组频率值根据通道选择所采集的电流或电压值进行门控计数以及分路存储、递推性平滑、滤波和运算转换为数字量，并由带电气隔离通讯收发器以MODBUS通讯协议进行发送，实现多路电气隔离的小信号电流或电压采集。
本实用新型与现有技术相比具有电路逻辑结构简单，性能稳定、可靠，抗干扰能力强，精度高，可维护性好，成本低，便于企业推广应用。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
参阅附图1，本实用新型由A传感器1、B传感器2、A多路模拟开关3、B多路模拟开关4、电流输入源5、跟随器取样电路6、电压输入源7、带电气隔离AD转换器8、通道选择输入源9、CPU主控电路10和带电气隔离通讯收发器11组成，所述A传感器1和B传感器2将现场采集的模拟量根据CPU主控电路10发出的控制信号由电流输入源5和通道选择输入源9进行电流信号的采集或由控制电压输入源7和通道选择输入源9进行电压信号的采集；所述A多路模拟开关3和B多路模拟开关4将A传感器1和B传感器2采集的电流或电压信号分路后输入跟随器取样电路6；所述跟随器取样电路6将取样后的模拟量输入带电气隔离AD转换器8；所述带电气隔离AD转换器8将模拟量转换为相应的频率后输入CPU主控电路10；所述CPU主控电路10将输入的一组频率值根据通道选择所采集的电流或电压值进行门控计数以及分路存储、递推性平滑、滤波和运算转换为数字量，并由带电气隔离通讯收发器11以MODBUS通讯协议进行发送，实现多路电气隔离的小信号电流或电压采集。
所述带电气隔离AD转换器8采用电压变频率专用芯片AD7401A，将模拟量经芯片内电气隔离后变为频率输入CPU主控电路10；所述CPU主控电路10采用C8051F314处理器，并利用CPU主控电路10内特有的高速门控计数功能，通过中断以格林码算法方式，对各通道进行分时切换，然后由A多路模拟开关3和B多路模拟开关4进行采集；所述A多路模拟开关3和B多路模拟开关4采用CD4051进行分路采集，使得电流和电压输入全独立，而高精度取样电阻只要一个，成本大大降低，生产工艺简单，充分利用所选择CPU主控电路10内部提供的强大指令系统，对采集数据进行递推性平滑、滤波和计算，完成多路小信号电流或电压采集，采用这种方式不仅成本低，抗干扰性能好。
下面以设置在现场采集的8路电流信号和8路电压信号的具体实施对本实用新型作进一步的详细说明。
实施例1
对现场采集电流的A传感器1，以0~20mA电流输入A多路模拟开关3，A多路模拟开关3根据CPU主控电路10发出的CS1和A2-0控制信号，指定控制输入源5和通道选择输入源9进行分路采集后输入跟随器取样电路6，跟随器取样电路6将取样后的模拟量输入带电气隔离AD转换器8，带电气隔离AD转换器8将模拟量转换为相应的频率后输入CPU主控电路10，CPU主控电路10将输入的一组频率值根据A2-0和CS1通道选择所采集的电流值进行门控计数以及分路存储、递推性平滑、滤波和运算转换为数字量，并由带电气隔离通讯收发器11以MODBUS通讯协议进行发送，实现多路电气隔离的小信号电流采集。
实施例2
对现场采集电流的B传感器2，以0~200mV电压输入B多路模拟开关4，B多路模拟开关4根据CPU主控电路10发出的CS2和A2-0控制信号，指定电压输入源7和通道选择输入源9进行分路采集后输入跟随器取样电路6，跟随器取样电路6将取样后的模拟量输入带电气隔离AD转换器8，带电气隔离AD转换器8将模拟量转换为相应的频率后输入CPU主控电路10，CPU主控电路10将输入的一组频率值根据A2-0和CS2通道选择所采集的电压值进行门控计数以及分路存储、递推性平滑、滤波和运算转换为数字量，并由带电气隔离通讯收发器11以MODBUS通讯协议进行发送，实现多路电气隔离的小信号电压采集。本实用新型采用带隔离AD转换和CPU特有的高速门控计数技术，通过中断进行分时采集，充分利用软件手段对采集数据进行递推性平滑、滤波和计算，既保证了所采集数据的稳定性，又不影响采集相应速度，达到多路电流或电压采集，电路逻辑结构简单，成本低，稳定可靠，抗干扰能力强，可维护性好，使企业效益和社会效益达到最佳。
以上只是对本实用新型做进一步说明，并非用以限制本专利，凡为本实用新型等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。