发明名称 一种铂电阻和模拟电流变送电路
摘要 本实用新型涉及一种铂电阻和模拟电流变送电路。目前的模拟量变送器功能比较单一。本实用新型主要由铂电阻测量电路、模拟电流测量电路、测量通道选择电路、电压电流转换电路、电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口组成。模拟电流测量电路、铂电阻测量电路、测量通道选择电路、电压电流转换电路为本实用新型的核心部分,电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口为外围接口部分,主要由一些接插件构成。本实用新型综合铂电阻温度测量和4~20mA模拟电流测量能力,并可进行测量通道选择,具有精度高、体积小、模块化、成本低、稳定性高等特点。
申请公布号 CN202793423U 申请公布日期 2013.03.13
申请号 CN201220476163.3 申请日期 2012.09.18
申请人 杭州电子科技大学 发明人 蔡文郁;张美燕
分类号 G01D5/14(2006.01)I 主分类号 G01D5/14(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 杜军
主权项 一种铂电阻和模拟电流变送电路,包括铂电阻测量电路、模拟电流测量电路、测量通道选择电路、电压电流转换电路、电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口,其特征在于:所述的铂电阻测量电路包括第一芯片IC1、第二芯片IC2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12组成;第一芯片IC1为一个可调节基准源芯片,第一芯片IC1的6脚与地连接,第一芯片IC1的1脚、8脚与第一电阻R1的一端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端连接;第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端、第二电阻R2的可变电阻端、第五电阻R5的一端连接;第三电阻R3的另一端与5V外部电源VCC5连接;第四电阻R4的另一端与铂电阻输入端PT100、第六电阻R6的一端连接;第五电阻R5的另一端与第二芯片IC2的6脚、第八电阻R8的一端连接;第六电阻R6的另一端与第二芯片IC2的5脚、第七电阻R7的一端连接;第七电阻R7的另一端接地连接;第八电阻R8的另一端与第二芯片IC2的7脚、第九电阻R9的一端连接;第九电阻R9的另一端与第二芯片IC2的3脚连接;第十电阻R10的一端与第二芯片IC2的2脚、第十一电阻R11的一端连接;第十一电阻R11的另一端与第十二电阻R12的一端连接;第十二电阻R12的另一端与第二芯片IC2的1脚连接,输出铂电阻转换电压V1;第二芯片IC2的4脚与‑12V外部电源VDD12连接;第二芯片IC2的8脚与12V外部电源VCC12连接;第一芯片IC1的2脚、3脚、4脚、5脚和7脚悬空;所述的模拟电流测量电路包括第三芯片IC3、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、肖特基二极管D1组成;肖特基二极管D1的负极与5V外部电源VCC5、第十四电阻R14的一端连接;肖特基二极管D1的正极与第十三电阻R13的一端连接并接地;第十三电阻R13的另一端与模拟电流输入端IIN、第十七电阻R17的一端连接;第十四电阻R14的另一端接地连接,第十四电阻R14的可变电阻端与第十五电阻R15的一端连接;第十五电阻R15的另一端与第三芯片IC3的2脚、第十六电阻R16的一端、第十八电阻R18的一端连接;第十六电阻R16的另一端接地连接;第十七电阻R17的另一端与第三芯片IC3的3脚连接;第三芯片IC3的8脚与12V外部电源VCC12连接,4脚与‑12V外部电源VDD12连接,1脚与第二十电阻R20的一端连接;第十八电阻R18的另一端与第十九电阻R19的一端连接,第十九电阻R19的另一端与第二十电阻R20的另一端连接,输出模拟电流转换电压V2;所述的测量通道选择电路包括第四芯片IC4和第五芯片IC5;第四芯片IC4的1脚与铂电阻转换电压V1连接,4脚与和模拟电流转换电压V2连接,2脚和3脚连接在一起作为输出转换电压VOUT,7脚接地,14脚与5V外部电源VCC5连接,5脚与反向控制CB连接,13脚与外部控制端Control连接,6脚、8脚、9脚、10脚、11脚和12脚悬空;第五芯片IC5的7脚接地,14脚与5V外部电源VCC5连接,2脚与反向控制CB连接,1脚与外部控制端Control连接,3脚、4脚、5脚、6脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚和13脚悬空; 所述的电压电流转换电路包括第六芯片IC6、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三十一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第一场效应管T1、第二场效应管T2组成;12V外部电源VCC12分别与第二十一电阻R21的一端、第二十四电阻R24的一端、第三十三电阻R33的一端、第三十八电阻R38的一端、第三十九电阻R39的一端连接;第三十八电阻R38的另一端与第六芯片IC6的7脚、第二场效应管T2的栅极连接;第三十九电阻R39的另一端与第二场效应管T2的漏极、第三十五电阻R35的一端连接;第二十一电阻R21的另一端与第二十二电阻R22的一端连接,第二十二电阻R22的另一端与第二十三电阻R23的一端、第六芯片IC6的2脚连接;第二十三电阻R23的另一端与第二十六电阻R26的一端连接,第二十六电阻R26的另一端与第二十七电阻R27的一端连接,第二十七电阻R27的另一端与第二十八电阻R28的一端连接,第二十八电阻R28的另一端与第一场效应管T1的源极、第三十电阻R30的一端连接;第三十电阻R30的另一端与第三十一电阻R31的一端连接,第三十一电阻R31的另一端与第三十二电阻R32的一端连接,第三十二电阻R32的另一端与第三十七电阻R37的一端、第三十六电阻R36的一端连接并接地连接;第二十四电阻R24的另一端与第二十五电阻R25的一端、第六芯片IC6的3脚连接,第二十五电阻R25的另一端与输出转换电压VOUT连接;第六芯片IC6的8脚与12V外部电源VCC12连接,4脚与‑12V外部电源VDD12连接,1脚与第二十九电阻R29的一端、第一场效应管T1的栅极连接;第二十九电阻R29的另一端接地;第三十三电阻R33的另一端与第三十四电阻R34的一端、第一场效应管T1的漏极连接,第三十四电阻R34的另一端与第三十六电阻R36的另一端和第六芯片IC6的5脚连接;第三十五电阻R35的另一端与第三十七电阻R37的另一端和第六芯片IC6的6脚连接;第二场效应管T2的源极与第四十电阻R40的一端连接,第四十电阻R40的另一端作为输出转换电流IOUT;所述的电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口选用第一排针P1和第二排针P2;第一排针P1的1脚与5V外部电源VCC5连接,3脚接地GND连接,5脚与模拟电流输入端IIN连接,7脚与铂电阻输入端PT100连接,9脚与外部控制端Control连接;第二排针P2的2脚与12V外部电源VCC12连接,4脚与‑12V外部电源VDD12连接,6脚与输出转换电流IOUT连接,8脚接地GND连接,10脚与输出转换电压VOUT连接;电压值输出接口包括输出转换电压VOUT和地GND,电流值输出接口包括输出转换电流IOUT和地GND,测量通道选择接口包括外部控制端Control和地GND,多电源供电接口包括5V外部电源VCC5、12V外部电源VCC12、‑12V外部电源VDD12和地GND;所述的第一芯片IC1为可调节基准源芯片,采用德州仪器公司的TL431;第二芯片IC2为运算放大器,采用ST半导体公司的LM358D;第三芯片IC3为运算放大器,采用ST半导体公司的LM358D;肖特基二极管D1采用FAIRCHILD公司的1N4733A;第四芯片IC4为模拟开关芯片,采用INTERSL公司的CD4066;第五芯片IC5为反向器芯片,采用美国国家半导体公司的74HC04;第一场效应管T1采用ST公司的IRF540,第二场效应管T2采用ST公司的IRF9540;第六芯片IC6为运算放大器,采用ST半导体公司的LM358D。
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