技术领域
本发明一种智能信号隔离器,属于信号隔离器技术领域,具体涉及一种可靠性高的数字化智能信号隔离器。
背景技术:
模拟信号隔离器可以对电流、电压等电量参数或温度、电阻等非电量参数进行高速精确测量,经隔离转换成标准的模拟信号输出,既可直接与指针表、数显表相接,也可以与自控仪表(如PLC)、各种A/D 转换器以及计算机系统配接,广泛应用于电力、铁路、石化、冶金、化工、食品、仓储等行业的自动化系统中。
由于信号隔离器调整增益不同,现有的信号隔离器种类繁多,大多采用电位计调整增益,可靠性差,并且一般的光电隔离器集成电路复杂,传输效率不高,误差大,这些都给信号隔离器的生产和应用带来很多的麻烦。
技术实现要素:
本发明克服现有技术存在的不足,所要解决的技术问题是:提供一种增益、零点可数字化调整,可靠性高,传输速率高的信号隔离器。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种智能信号隔离器,包括:第一CPU模块、第二CPU模块、A/D转换模块、D/A转换模块、变压器隔离通讯模块和供电模块;
所述第一CPU模块的信号输入端口与A/D转换模块的信号输出端口相连,第一CPU模块的信号输出端口与变压器隔离通讯模块的信号输入端相连,所述变压器隔离通讯模块的信号输出端与第二CPU模块的信号输入端口相连,所述第二CPU模块的信号输出端口与D/A转换模块的信号输入端口相连;
所述供电模块为整个信号隔离器供电。
所述信号隔离器还包括有显示器接口模块和键盘接口模块,所述显示器接口模块和键盘接口模块与上述CPU模块中任一CPU模块相连。
所述供电模块包括:第一DC/DC模块、第二DC/DC模块和电源模块,所述第一DC/DC模块和第二DC/DC模块的输入端分别与电源模块的电源输出端相连,所述第一DC/DC模块的输出端与第一CPU模块的电源端口相连,所述第二DC/DC模块的输出端与第二CPU模块的电源端口相连。
所述信号隔离器还包括有通讯接口模块,所述通讯接口模块与上述CPU模块中任一CPU模块相连。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
一、本发明中采用两个CPU模块分别控制输入信号和输出信号,依靠变压器隔离通讯模块,可实现对增益和零点的数字化解算和数字化调整,调整精度高,增益调整范围宽,可靠性好;
二、本发明中采用变压器隔离,比光电隔离传输速率高,采用高精度的A/D转换模块和D/A转换模块,整个装置在隔离层无误差,传输速率高,误差小;
三、本发明中设置有显示器接口模块、键盘接口模块和通讯接口模块,既能够方便现场的参数设置和调整,也能够实现远距离的信号采集和调整,功能强大,整个电路结构简洁,实用性强。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明:
图1是本发明的电路结构示意图;
图中:1为第一CPU模块、2为第二CPU模块、3为A/D转换模块、4为D/A转换模块、5为变压器隔离通讯模块、6为供电模块、7为显示器接口模块、8为键盘接口模块、9为第一DC/DC模块、10为第二DC/DC模块、11为电源模块、12为通讯接口模块、13为变送器、14为PLC。
具体实施方式
如图1所示,本发明一种智能信号隔离器,包括:第一CPU模块1、第二CPU模块2、A/D转换模块3、D/A转换模块4、变压器隔离通讯模块5和供电模块6。
所述第一CPU模块1的信号输入端口与A/D转换模块3的信号输出端口相连,第一CPU模块1的信号输出端口与变压器隔离通讯模块5的信号输入端相连,所述变压器隔离通讯模块5的信号输出端与第二CPU模块2的信号输入端口相连,所述第二CPU模块2的信号输出端口与D/A转换模块4的信号输入端口相连;所述供电模块6为整个信号隔离器供电。
上述A/D转换模块3的输入端口与变送器13的输出端口相连,采集输入信号,然后将采用的输入信号转换发送至第一CPU模块1,通过第一CPU模块1实现现场数据的采集,然后通过变压器隔离通讯模块5将信号隔离发送至第二CPU模块2,第二CPU模块2实现现场数据的传输,采用变压器隔离通讯模块5比光电隔离传输速率高,并且温漂小,零漂小,通过D/A转换模块4将隔离后的数据发送至PLC14,这样就实现了采集信号的数字化解算和数字化调整,通过第一CPU模块1和第二CPU模块2的参数设置,可以实现增益和零点的高精度、可靠性调整,增益调整范围宽;整个装置中只有A/D转换模块3和D/A转换模块4有误差损失,采用高精度的A/D转换模块3和D/A转换模块4可以避免上述误差的存在,相对与以往的光电隔离和纯变压器隔离,本发明中在隔离层无误差,整个装置误差非常小。
所述信号隔离器还包括有显示器接口模块7和键盘接口模块8,所述显示器接口模块7和键盘接口模块8与上述CPU模块中任一CPU模块相连;所述信号隔离器还包括有通讯接口模块12,所述通讯接口模块12与上述CPU模块中任一CPU模块相连。
本具体实施方式中,所述显示器接口模块7、键盘接口模块8和通讯接口模块12均与第二CPU模块2相连,第二CPU模块2可以通过通讯接口模块12连接PLC14或者其它的控制设备,可以实现近距离的参数调整和设置,也可以实现远距离的数据采集;通过上述显示器接口模块7、键盘接口模块8和通讯接口模块12,使得整个信号隔离器使用方便,功能强大。
所述供电模块6包括:第一DC/DC模块9、第二DC/DC模块10和电源模块11,所述第一DC/DC模块9和第二DC/DC模块10的输入端分别与电源模块11的电源输出端相连,所述第一DC/DC模块9的输出端与第一CPU模块1的电源端口相连,所述第二DC/DC模块10的输出端与第二CPU模块2的电源端口相连;采用上述供电电路,可以实现供电电源的隔离,增加整个装置的电磁隔离性和可靠性。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。