一种变送器的制作方法

本实用新型涉及中继设备领域，具体涉及一种变送器。

背景技术：

目前由传感器或其他电子设备输出的模拟信号在远距离传输后信号容易变形，且存在衰减，不同的传感器往往需要对应设计其匹配的信号处理电路，因此，对于在一定电压及频段范围内的传感器信号，由于缺乏对应的信号调理电路，往往不利于一些如数字电路构建的控制系统或特定场合直接使用，而在使用过程中，有可能出现将输出信号线误与电压较高的接线端相连的情况，从而使得电流反灌，甚至损坏传感器内部电路的情况，因此有必要设计一种新的信号变送装置。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种将模拟信号处理为数字信号，并具备输出保护的通用性较强的变送器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种变送器，包含壳体，壳体上嵌装有若干输入端子及输出端子；各输入端子顺序连接有滤波模块、输入保护模块、ADC模数变换模块，还包含控制单元、电源模块及若干输出保护模块；所述ADC模数变换模块的输出与控制单元相连；各输出保护模块的输入分别与控制单元的不同输出相连，输出保护模块的输出与输出端子相连；所述电源模块包含两路不同直流电压输出的开关电源拓扑结构，其中电压输出较低的开关电源拓扑结构其输出与控制单元、ADC模数变换模块、报警触发模块对应相连，电压输出较高的开关电源拓扑结构其输出与输出保护模块对应相连，且两路开关电源拓扑结构均设有对应输出电压的电压反馈电路。

进一步的，还包含与控制单元通信连接的通信模块，以实现控制单元与外部系统的通讯，所述通信模块包含通信端子，通信端子嵌装于壳体上。

进一步的，所述输出保护模块包含保护电阻、跨接电阻、输出MOS管、输出保护二极管；保护电阻的一端与控制单元的其中一路输出独立相连，另一端与输出MOS管的栅极相连，输出MOS管的源极与电源模块的地回路相连，漏极与输出保护二极管的阳极相连，输出保护二极管的阴极与电源模块相连；跨接电阻的两端分别连接输出MOS管的栅极与漏极；输出MOS管的漏极作为输出保护模块的输出端与输出端子的其中一路独立相连。

进一步的，还包含与控制单元输出相连的报警触发模块；所述报警触发模块包含电阻R3，报警触发MOS管Q2，触发保护二极管D2及报警触发输出端J3；电阻R3的一端与控制单元的输出相连，另一端与N沟道MOS管Q2的栅极相连，N沟道MOS管Q2的源极与电源模块的地回路相连，其漏极与触发保护二极管D2的阳极相连，触发保护二极管D2的阴极与电源模块中VCC3_3输出端相连；所述报警触发输出端J3与触发保护二极管D2并联。

进一步的，ADC模数变换模块包含I2C通信接口，并与控制单元通过I2C总线连接。

进一步的，所述输入保护模块包含与滤波模块并联相接的稳压二极管和/或压敏电阻。

进一步的，所述通信模块包含RS485通信模块、RS232通信模块、CAN通信模块中的其中一种或几种模块。

本实用新型通过输入端子快速方便的实现与外部模拟信号输出电路或传感器的输出连接，经过滤波模块的信号滤波后，由ADC模数变换模块、控制单元将模拟信号转为数字信号并通过输出保护模块及输出端子对外并行输出，输出保护模块使得在错接一定范围内较高电压的外部电路或受外部电磁干扰时避免对控制单元造成不良影响；另外通信模块的连接可实现外部系统与控制单元的通信，从通信接口传递转为相应的如传感器输入的模拟信号讯息，从而以多种途径扩展了信号的传输方式，也便于外部系统进行如光纤信号传输的转换或数字信号的直接处理，延长了传输距离，不需要对应设计专用电路。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

⑴、可连接多路模拟信号输出设备或器件，且在模数转化后便于外部系统的处理及信号的传输；

⑵、通过输出端子及通信模块实现了并行或串行的信号输出，方便使用，通用性强；

⑶、具备输出保护，一定程度上避免外部电路对控制单元的影响。

附图说明

图1为实施例中电路逻辑框图。

图2为电源模块的电路原理图。

图3为输出保护模块的电路原理图。

图4为实施例中报警触发模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

一种变送器，包含壳体，壳体上嵌装有若干输入端子及输出端子；如图1所示，各输入端子顺序连接有滤波模块、输入保护模块、ADC模数变换模块，还包含控制单元、电源模块、若干输出保护模块以及与控制单元通信连接的通信模块；所述ADC模数变换模块的输出与控制单元相连；各输出保护模块的输入分别与控制单元的不同输出相连，输出保护模块的输出与输出端子相连；如图2所示，所述电源模块包含输出为VCC5及VCC3_3不同直流电压输出的两路开关电源拓扑结构，其中VCC3_3输出3.3V直流电压，对应与控制单元、ADC模数变换模块、报警触发模块对应相连，VCC5输出5V直流电压，对应与输出保护模块相连，且两路开关电源拓扑结构均设有对应输出电压的电压反馈电路，及图2中有分压电阻对应连接到开关芯片FB脚构成。

所述通信模块包含通信端子，通信端子嵌装于壳体上，以便于变送器与外部系统的通信连接以实现信号通讯。

如图3所示，所述输出保护模块包含保护电阻R1、跨接电阻R2、输出MOS管Q1、输出保护二极管D1；保护电阻R1的一端与控制单元的其中一路输出独立相连，另一端与输出MOS管Q1的栅极相连，输出MOS管Q1的源极与电源模块的地回路相连，漏极与输出保护二极管的阳极相连，输出保护二极管的阴极与电源模块相连；跨接电阻的两端分别连接输出MOS管的栅极与漏极；输出MOS管的漏极作为输出保护模块的输出端与输出端子的其中一路独立相连；可见，与输出端子相连的一端，即输出MOS管的漏极与VCC5相连，且VCC5连接有反馈电路，在外部错接线路使得输出端子返回的电压高于5V及D1管压降时，如6V电压，输出保护二极管D1将使其钳位在5.3或5.7V电压，从而在一定程度上实现了调节稳压，并对使用3.3V电压的控制单元或其他部件起着良好的保护作用；由于输出MOS管本身具有一定的杂散电容，跨接电阻R2可使得其内部杂散电容更易放电。

如图4所示，还包含与控制单元输出相连的报警触发模块；所述报警触发模块包含电阻R3，报警触发MOS管Q2，触发保护二极管D2及报警触发输出端J3；电阻R3的一端与控制单元的输出相连，另一端与N沟道MOS管Q2的栅极相连，N沟道MOS管Q2的源极与电源模块的地回路相连，其漏极与触发保护二极管D2的阳极相连，触发保护二极管D2的阴极与电源模块中VCC3_3输出端相连；所述报警触发输出端J3与触发保护二极管D2并联。

ADC模数变换模块包含I2C通信接口，并与控制单元通过I2C总线连接，从而可有效利用控制单元的IO口数量，将更多IO口数量用于信号的并行输出。

所述输入保护模块包含与滤波模块并联相接的稳压二极管和/或压敏电阻。

所述通信模块包含RS485通信模块、RS232通信模块、CAN通信模块中的其中一种。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。