[發明專利]一種4-20mA專用模擬采集模塊

無效

• 申請號: 201110354631.X
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102506909A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張杭;盧鑫;嚴結實;古海生
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種4-20mA專用模擬采集模塊，其特征在于：包括I/V轉換單元、V/F轉換單元、光耦隔離單元、CPLD核心控制單元、多路供電單元，4-20mA的模擬量首先通過I/V轉換單元轉換成1-5V電壓信號，該電壓信號再經過V/F轉換單元轉換成10K-50KHz的頻率信號，頻率信號經過光耦隔離單元和CPLD核心控制單元隔離，CPLD核心控制單元對采集的頻率脈沖進行計數、采集和運算，最后通過CPLD核心控制單元的I/O口和后臺設備相連，將CPLD采集的信息上傳，多路供電單元向該模擬采集模塊供電，其中將+5V電源轉換成+3.3V，±12V向該模塊供電。

2.如權利要求1所述的4-20mA專用模擬采集模塊，其特征在于：所述I/V調理單元包括并聯在4-20mA模擬量兩端的電阻R2和防雷管GDT，分別連接在4-20mA模擬量兩端的電阻R1和電阻R4，其中，電阻R1的另一端分為兩路，一路經電阻R3接地，另一路連接在放大器OP97的輸入端管腳3上，電阻R4的另一端連接在放大器OP97的另一個輸入端管腳2上。

3.如權利要求1所述的4-20mA專用模擬采集模塊，其特征在于：所述V/F轉換單元包括AD654轉換芯片，其管腳4與I/V調理單元的輸出端相連，管腳1與光耦隔離單元相連，管腳6和管腳7之間連接有調節電容C₄，該調節電容C₄和管腳1上連接的串聯電阻R6構成該轉換單元的調理電路。

4.如權利要求3所述的4-20mA專用模擬采集模塊，其特征在于：所述調理電路的轉換公式為其中，F_OUT為V/F轉換單元的輸出頻率，V_IN為V/F轉換單元的輸入電壓。

5.如權利要求4所述的4-20mA專用模擬采集模塊，其特征在于：所述調節電容和串聯電阻的取值為：C₄＝0.001uF，R₆＝1KΩ。

6.如權利要求1所述的4-20mA專用模擬采集模塊，其特征在于：所述光耦隔離單元包括光耦隔離器HCPL0601將頻率信號進行轉換成TTL電平并輸出給CPLD核心控制單元。