[實用新型]一種全隔離24通道4-20mA數據采集器

有效

• 申請號: 201820184586.5
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN207718203U
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 劉偉信
• 申請（專利權）人: 天津隆華瑞達科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種全隔離24通道4?20mA數據采集器，包括DC/DC電源隔離電路、正負5V輸出單元、光耦繼電器切換矩陣、CAN總線隔離電路、中央處理器單元和電壓檢測單元，DC/DC電源隔離電路的輸出端與光耦繼電器切換矩陣的輸入端相連，光耦繼電器切換矩陣的正輸出端連接外部電流信號，光耦繼電器切換矩陣的負輸出端與電壓檢測單元的輸入端相連，電壓檢測單元的輸出端與中央處理器單元的輸入端電連接，中央處理器單元還與DC/DC電源隔離電路和CAN總線隔離電路相連，電壓檢測單元與正負5V輸出單元相連。本裝置可實時監控24通道，4?20MA電流數據，每個通道之間相互隔離，非常適合裝配于多通道電流檢測的場合。

技術領域

本實用新型涉及模擬電流信號檢測技術領域，尤其涉及一種全隔離24通道4-20mA數據采集器。

背景技術

一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，指最小電流為4mA,最大電流為20mA。在信號傳輸的時候，如果采用電壓傳輸，會在導線上產生一定的壓降，造成得到的數據不準。由于電流信號對噪聲不敏感，因此用電流信號傳輸會使干擾大大降低。針對這種應用場合，為了解決檢測信號多但是數模轉換通道不夠的問題，需要對通道之間的隔離技術進行創新。因此，研發一種可接入24路溫度、濕度、液位、壓力、流量等傳感器輸出的4～20mA模擬量信號，并進行實時檢測的數據采集器，是個亟待解決的問題。

發明內容

本實用新型要解決以上技術問題，提供一種全隔離24通道4-20MA數據采集器，以解決上述背景技術中提出了現有技術存在的多通道電流需要檢測，但是ADC的位數有限的時候，想精確的測量某一電流值就比較困難了的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種全隔離24通道4-20mA數據采集器，包括DC/DC電源隔離電路、正負5V輸出單元、光耦繼電器切換矩陣、CAN總線隔離電路、中央處理器單元和電壓檢測單元，所述DC/DC電源隔離電路的輸出端與光耦繼電器切換矩陣的輸入端電連接，所述光耦繼電器切換矩陣的正輸出端通過系統接口接外部電流信號，所述光耦繼電器切換矩陣的負輸出端與電壓檢測單元的輸入端電連接，所述電壓檢測單元的輸出端與中央處理器單元的輸入端電連接，所述中央處理器單元還與DC/DC電源隔離電路和CAN總線隔離電路電連接，所述電壓檢測單元與正負5V輸出單元電連接。

進一步的，所述光耦繼電器切換矩陣包括8路光耦繼電器切換電路。

進一步的，所述光耦繼電器切換矩陣包括8個切換光耦繼電器，每個所述切換光耦繼電器的正輸入端均與上拉電阻Rk的一端電連接，所述上拉電阻Rk的另一端接電源，每個所述切換光耦繼電器的負輸入端與DC/DC電源隔離電路相應的輸出端電連接，所述切換光耦繼電器的正輸出端通過系統接口連接于外部電流信號，所述切換光耦繼電器的負輸出端與電壓檢測單元的輸入端電連接，所述光耦繼電器切換矩陣中相鄰的光耦的正輸出之間接限流電阻。

進一步的，所述電壓檢測單元包括24位模數轉換芯片與外圍電路，所述24位模數轉換芯片的電源引腳與正負5V輸出單元的輸出端電連接，所述24位數模轉換芯片的REFP引腳與限流電阻R7的一端電連接，所述限流電阻R7的另一端與24位數模轉換芯片的REFN引腳電連接，所述24位模數轉換芯片的輸出引腳與中央處理器單元的輸入端電連接。所述24位模數轉換芯片的輸入端U1與所述光耦繼電器切換矩陣所有編號為偶數的切換光耦繼電器的負輸出端電連接，所述24位模數轉換芯片的另一輸入端U2與所述光耦繼電器切換矩陣所有編號為奇數的切換光耦繼電器的負輸出端電連接。

進一步的，所述正負5V輸出單元包括負電壓輸出芯片ICL7660和外圍電路，所述負電壓輸出芯片的輸出端接旁路電容，所述旁路電容的另一端接地。