CN110320487A - 一种4～20mA标定器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了4～20mA标定器，包括壳身组件、电池组件、显示与键盘组件、电路组件和接口组件，电池组件和电路组件固定安装在壳身组件内部，显示与键盘组件和接口组件固定安装在壳身组件上，显示与键盘组件和接口组件与电路组件电连接，电路组件包括电源电路、485通讯电路、WiFi电路、显示及键盘控制电路、电流输入电路、电流输出电路和标定器控制电路；接口组件包括相同数量的多路4～20mA电流输入接口和多路4～20mA电流输出接口，4～20mA电流输入接口与电流输入电路的输入端连接，4～20mA电流输出接口与电流输出电路的输出端连接。

Description

一种4～20mA标定器

技术领域

本发明属于4～20mA信号发生器技术领域，具体地说，涉及一种4～20mA标定器。

背景技术

4～20mA信号发生器在测控领域经常使用，属实验室、校验室的标配。现在市场上的4～20mA信号发生器只能产生一路信号。

一般的4～20mA信号发生器有两个信号输出端，分别为正极和负极，使用时它的正极和负极用导线分别与传感器的两根正负信号极连接。导线的连接方式主要有：鳄鱼夹、镙钉压紧连接件、接线柱、插头插座等。这类接线方式的优点是，接线方式灵活，导线可长可短，能适应各种各样的传感器结构，缺点是工作效率低，接线时要分清正负极导线否则烧坏传感器，长期使用后接线会导电不良。

在换流站，使用保护测试仪来校验4～20mA电流的传感器，缺点是(1)仪器体积大笨重，携带不方便，在空间狭小的地方不能使用；(2)采用市电220V交流电供电，在无220V交流电源或者无电源插座供电的地方，不能使用；(3)使用时连接导线费时费力，容易出错烧毁设备。(4)无多通道电流输出能力，无法同时校验多台传感器，对校验量大的场合效率低下。(5)无多路电流输入能力，不能同时测量多个传感器。

申请号为2013202867040的中国专利公开了一种直流信号发生器，该直流信号发生器包括键盘、控制器、显示器电路、D/A转换器、第一放大器、第二放大器和电源，能够输出4～20mA的直流电流，体积小，便于携带，适合现场使用，但该直流信号发生器仅能够产生一路信号，无法同时校验多台传感器，对校验量大的场合效率低下。同时该信号发生器并没有对接头进行特别设置，也会存在接线困难的问题。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种4～20mA标定器，该标定器体积小，重量轻，适合空间狭窄的地方，随身携带；使用电池组件进行供电，只要电池电量充足，可以在没有市电的场合使用；接口分为输入接口和输出接口，连接方便，不易出错，不会烧毁设备；具有多路电路输入输出能力，每个通道独立，能够同时校验多台传感器，在校验量大的场合效率高；设置WiFi电路，标定器能够实现无线通讯；设置485通讯接口，能够与电脑通讯，符合MODBUS协议。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种4～20mA标定器，包括壳身组件、电池组件、显示与键盘组件、电路组件和接口组件，所述的电池组件和电路组件固定安装在壳身组件内部，所述的显示与键盘组件和接口组件固定安装在壳身组件上，显示与键盘组件和接口组件与电路组件电连接，所述的电池组件为电路组件供电，所述的电路组件包括电源电路、485通讯电路、WiFi电路、显示及键盘控制电路、电流输入电路、电流输出电路和标定器控制电路，所述的电源电路的输入端与电池组件的供电端连接，电源电路输出标准电压源，所述的485通讯电路的收发端与标定器控制电路的485协议数据收发端连接，所述的WiFi电路的收发端与标定器控制电路的WiFi收发端连接，所述的电流输入电路的控制端与标定器控制电路的电流输入控制端连接，所述的电流输出电路的控制端与标定器控制电路的电流输出控制端连接，所述的显示及键盘控制电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接；所述的接口组件包括相同数量的多路4～20mA电流输入接口和多路4～20mA电流输出接口，4～20mA电流输入接口与电流输入电路的输入端连接，4～20mA电流输出接口与电流输出电路的输出端连接。

进一步地，所述的接口组件还包括充电接口和RS485接口，所述的充电接口与电池组件的充电端连接，所述的RS485接口与第二路485通讯电路的正负信号收发端连接。

进一步地，所述的WiFi电路包括WiFi芯片，WiFi芯片的重载端分别与第十电阻和标定器控制电路的WiFi重载端连接，WiFi芯片的复位端分别与第九电阻和标定器控制电路的WiFi复位端连接，所述的第十电阻和第九电阻的另一端与电压源连接；WiFi芯片的电源端分别与第八电容、第十一有极性电容的正极以及电压源连接，WiFi芯片的工作正常指示端与第一三级管的基极连接，第一三极管的发射极分别与第六十电阻和标定器控制电路的WiFi工作正常指示端连接，第六十电阻的另一端与第一发光二极管的负极连接，第一发光二极管的正极与电压源连接，WiFi芯片的连接指示端与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极分别与第六十一电阻和标定器控制电路的WiFi连接指示端连接，第六十一电阻的另一端与第二发光二极管的负极连接，第二发光二极管的正极与电压源连接，第一三极管的集电极、第二三极管的集电极、第八电容的另一端以及第十一有极性电容的负极接地。

进一步地，所述的电流输入电路包括A/D转换芯片、五路输入电路和一路电池输入电路，A/D转换芯片的电源端分别与第二电容、第七有极性电容的正极、第八电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第六十六电阻连接，第六十六电阻的另一端与电压源连接，第二电容的另一端、第七有极性电容的负极接地；A/D转换芯片的片选端分别与标定器控制电路的A/D转换片选端和第八电阻的另一端连接，A/D转换芯片的时钟端分别与标定器控制电路的A/D转换时钟端和第四电阻的另一端连接；A/D转换芯片的串行数据信号输入端分别与标定控制器电路的A/D转换串行数据信号输出端和第五电阻的另一端连接，A/D转换芯片的串行数据信号输出端分别与标定控制器电路的A/D转换串行数据信号输入端和第六电阻的另一端连接，五路模拟输入端分别与五路输入电路连接，A/D转换芯片的一路模拟输入端与一路电池输入电路连接；

所述的五路输入电路相同，输入电路包括运算放大器，A/D转换芯片的一路模拟输入端分别与第二有极性电容的正极、第二十一电容和第五十一电阻连接，第五十一电阻的另一端分别与第三运算放大器的输出端连接，第三运算放大器的反相输入端与第三运算放大器的输出端连接，第三运算放大器的输出端还与第十八电容连接，第三运算放大器的同相输入端分别与第四十六电阻和第十九电容连接，第四十六电阻的另一端分别与第十八电容的另一端和第四十一电阻连接，第四十一电阻的另一端分别与第二十电容、第三电阻和第三肖特基二极管的第三端连接，第三肖特基二极管的第二端与电源连接，第三电阻的另一端分别与第七电阻和4～20mA电流输入接口的正端连接，第七电阻的另一端、第三肖特基二极管的第一端、第二十电容的另一端接地；

电池输入电路包括运算放大器，A/D转换芯片的一路模拟输入端分别与第八有极性电容的正极、第三电容和第五十七电阻连接，第五十七电阻的另一端与第八运算放大器的输出端连接，第八运算放大器的反相输入端与第八运算放大器的输出端连接，第八运算放大器的同相输入端分别与第九有极性电容的正极、第四电容、第五十八电阻和第五十六电阻连接，第五十六电阻的另一端与电源连接，第五十八电阻的另一端、第四电容的另一端、第九有极性电容的负极、第三电容的另一端以及第八有极性电容的负极接地。

进一步地，所述的电流输出电路包括D/A转换器和五路输出电路，D/A转换芯片的电源端分别与第七电容、第十二有极性电容的正极、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十一电阻和第六十九电阻连接，第六十九电阻的另一端与电压源连接，第七电容的另一端、第十二有极性电容的负极接地，D/A转换芯片的复位端分别与标定器控制电路的D/A转换复位端和第十四电阻的另一端连接，D/A转换芯片的同步控制输入端分别与标定器控制电路的D/A转换控制输出端和第十五电阻的另一端连接，D/A转换芯片的时钟端分别与标定器控制电路的D/A转换时钟端和第十六电阻的另一端连接，D/A转换芯片的串行数据信号输入端分别与标定器控制电路的D/A转换串行数据信号输出端和第十一电阻的另一端连接，D/A转换芯片的五路模拟信号输出端分别与五路输出电路连接；

所述的五路输出电路相同，输出电路包括运算放大器，D/A转换芯片的一路模拟信号输出端与第七十四电阻连接，第七十四电阻的另一端分别与第三十八电容、第七十七电阻和第五运算放大器的同相输入端连接，第五运算放大器的反相输入端分别与第七十六电阻、并联的第七十五电阻和第五电容的一端连接，第七十五电阻和第五电容的另一端分别与第三三极管的发射极和第十三电阻连接，第五运算放大器的输出端与第九十四电阻连接，第九十四电阻的另一端与第三三极管的基极连接，第三三极管的集电极与第十二电阻连接，第十二电阻的另一端与电源连接；第十三电阻的另一端分别与第六运算放大器的同相输入端、第六电容和第八肖特基二极管的第三端连接，第八肖特基二极管的第二端与电源连接，第八肖特基二极管的第三端还与第九十九电阻连接，第九十九电阻的另一端与4～20mA电流输出接口的正端连接，第六运算放大器的反相输入端与第六运算放大器的输出端连接，六运算放大器的输出端还与第七十七电阻的另一端连接；第三十八电容的另一端、第七十六电阻的另一端、第六电容的另一端、第八肖特基二极管的第一端接地。

进一步地，所述的显示及键盘控制电路包括键盘电路、显示电路、显示及键盘控制器以及显示通讯电路，显示通讯电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接，显示通讯电路的控制端与显示及键盘控制器的控制端连接，所述的显示电路的控制端与显示及键盘控制器的显示控制端连接，所述的键盘电路的控制端与显示及键盘控制器的键盘控制端连接。

进一步地，所述的键盘电路包括按键，显示及键盘控制器的第一列按键控制端分别与第一电阻、第二按键、第五按键和第六按键连接，显示及键盘控制器的第二列按键控制端分别与第二电阻、第一按键、第三按键和第四按键连接，第一电阻和第二电阻的另一端分别与电源连接，第一按键的另一端、第二按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第一行按键控制端连接，第三按键的另一端、第五按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第二行按键控制端连接，第四按键的另一端、第六按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第三行按键控制端连接。

进一步地，所述的显示电路包括液晶显示器，液晶显示器的电源端与第三十二电阻连接，第三十二电阻的另一端与电压源连接，液晶显示器的驱动电压输入端与可调电阻的调解端连接，液晶显示器的正压输出端与第三十四电阻连接，第三十四电阻的另一端与可调电阻的第一端连接，可调电阻的第二端与第三十三电阻连接，第三十三电阻的另一端接地；液晶显示器的背光源正极端分别与第十一电容、第十二电容和电压源连接，液晶显示器的背光源负极端分别与第十七电阻和第十一电容的另一端连接，第十七电阻的另一端与第四三极管的集电极连接，第四三极管的基极分别与第三十五电阻和第三十六电阻连接，第三十六电阻的另一端与显示及键盘控制器的背光控制端连接，第四三极管的发射极以及第三十五电阻的另一端接地；

液晶显示器的并行指令选择端分别与显示及键盘控制器的显示器并行指令控制端和第十八电阻连接，液晶显示器的并行读写选择端分别与显示及键盘控制器的显示器并行读写控制端和第二十一电阻连接，液晶显示器的并行使能端分别与显示及键盘控制器的显示器并行使能端和第十九电阻连接，液晶显示器的第一数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第一数据输出端和第二十二电阻连接，液晶显示器的第二数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第二数据输出端和第二十电阻连接，液晶显示器的第三数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第三数据输出端和第二十八电阻连接，液晶显示器的第四数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第四数据输出端和第二十三电阻连接，液晶显示器的第五数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第五数据输出端和第二十九电阻连接，液晶显示器的第六数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第六数据输出端和第二十四电阻连接，液晶显示器的第七数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第七数据输出端和第三十电阻连接，液晶显示器的第八数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第八数据输出端和第二十五电阻连接，液晶显示器的第一片选端分别与显示及键盘控制器的显示器第一片选控制端和第三十一电阻连接，液晶显示器的第二片选端分别与显示及键盘控制器的显示器第二片选控制端和第二十六电阻连接，液晶显示器的复位端分别与第十电容和第二十七电阻连接，第十八电阻的另一端、第十九电阻的另一端、第二十电阻的另一端、第二十一电阻的另一端、第二十二电阻的另一端、第二十三电阻的另一端、第二十四电阻的另一端、第二十五电阻的另一端、第二十六电阻的另一端、第二十七电阻的另一端、第二十八电阻的另一端、第二十九电阻的另一端、第三十阻的另一端、第三十一电阻的另一端与电源连接。

进一步地，所述的显示通讯电路为第三485通讯电路，第三485通讯电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接，第三485通讯电路的控制端与显示及键盘控制器的控制端连接。

进一步地，所述的显示与键盘组件包括显示屏和按键，所述的按键包括菜单键、确认键、取消键、向上键和向下键。

本发明的有益效果是：

(1)该标定器体积小，重量轻，适合空间狭窄的地方，随身携带；使用电池组件进行供电，只要电池电量充足，可以在没有市电的场合使用；接口分为输入接口和输出接口，连接方便，不易出错，不会烧毁设备；具有多路电路输入输出能力，每个通道独立，能够同时校验多台传感器，在校验量大的场合效率高；设置WiFi电路，标定器能够实现无线通讯；设置485通讯接口，能够与电脑通讯，符合MODBUS协议。。

(2)采用彩色点阵液晶图形显示，显示内容丰富直观，人机界面友好。

附图说明

图1为本发明标定器结构示意图；

图2为本发明标定器控制电路图；

图3为WiFi电路图；

图4为A/D转换芯片电路图；

图5为一路输入电路图；

图6为电池输入电路图；

图7为D/A转换芯片电路图；

图8为一路输出电路图；

图9为键盘电路图；

图10为显示电路图；

图11为显示及键盘控制器电路；

图中：R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，R7-第七电阻，R8-第八电阻，R9-第九电阻，R10-第十电阻，R11-第十一电阻，R12-第十二电阻，R13-第十三电阻，R14-第十四电阻，R15-第十五电阻，R16-第十六电阻，R17-第十七电阻，R18-第十八电阻，R19-第十九电阻，R20-第二十电阻，R21-第二十一电阻，R22-第二十二电阻，R23-第二十三电阻，R24-第二十四电阻，R25-第二十五电阻，R26-第二十六电阻，R27-第二十七电阻，R28-第二十八电阻，R29-第二十九电阻，R30-第三十电阻，R31-第三十一电阻，R32-第三十二电阻，R33-第三十三电阻，R34-第三十四电阻，R35-第三十五电阻，R36-第三十六电阻，R37-第三十七电阻，R38-第三十八电阻，R39-第三十九电阻，R40-第四十电阻，R41-第四十一电阻，R46-第四十六电阻，R51-第五十一电阻，R56-第五十六电阻，R57-第五十七电阻，R58-第五十八电阻，R60-第六十电阻，R61-第六十一电阻，R66-第六十六电阻，R69-第六十九电阻，R74-第七十四电阻，R75-第七十五电阻，R76-第七十六电阻，R77-第七十七电阻，R94-第九十四电阻，R99-第九十九电阻，C2-第二电容，C3-第三电容，C4-第四电容，C5-第五电容，C6-第六电容，C7-第七电容，C8-第八电容，C10-第十电容，C11-第十一电容，C12-第十二电容，C18-第十八电容，C19-第十九电容，C20-第二十电容，C21-第二十一电容，C38-第三十八电容，E2-第二有极性电容，E7-第七极性电容，E8-第八极性电容，E9-第九极性电容，E11-第十一极性电容，E12-第十二极性电容，Q1-第一三极管，Q2-第二三极管，Q3-第三三极管，Q4-第四三极管，D3-第三肖特基二极管，D8-第八肖特基二极管，LED1-第一发光二极管，LED2-第二发光二极管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述：

如图1所示，一种4～20mA标定器，包括壳身组件、电池组件、显示与键盘组件、电路组件和接口组件，所述的电池组件和电路组件固定安装在壳身组件内部，所述的显示与键盘组件和接口组件固定安装在壳身组件上，显示与键盘组件和接口组件与电路组件电连接，所述的电池组件为电路组件供电，所述的电路组件包括电源电路、485通讯电路、WiFi电路、显示及键盘控制电路、电流输入电路、电流输出电路和标定器控制电路，所述的电源电路的输入端与电池组件的供电端连接，电源电路输出他电路需要的3.3V电压，所述的485通讯电路的收发端与标定器控制电路的485协议数据收发端连接，所述的WiFi电路的收发端与标定器控制电路的WiFi收发端连接，所述的电流输入电路的控制端与标定器控制电路的电流输入控制端连接，所述的电流输出电路的控制端与标定器控制电路的电流输出控制端连接，所述的显示及键盘控制电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接；所述的接口组件包括相同数量的多路4～20mA电流输入接口和多路4～20mA电流输出接口，4～20mA电流输入接口与电流输入电路的输入端连接，4～20mA电流输出接口与电流输出电路的输出端连接。具有多路电路输入输出能力，每个通道独立，能够同时校验多台传感器，在校验量大的场合效率高，接口分为输入接口和输出接口，连接方便，不易出错，不会烧毁设备。电池组件采用锂电池，在缺电和交流供电不方便的地方正常使用。

4～20mA电流输入接口和4～20mA电流输出接口均采用航空插头插座，插拔简单，电流输入接口连接到信号源，电流输出接口连接到负载。

进一步地，所述的接口组件还包括充电接口和RS485接口，所述的充电接口与电池组件的充电端连接，所述的RS485接口与第二路485通讯电路的正负信号收发端连接。壳身组件上还设置有电源开关，电源开关与电源电路电连接。使用导线连接标定器的RS485接口和电脑，实现标定器与电脑之间的通信。

如图2和图3所示，所述的WiFi电路包括WiFi芯片，WiFi芯片的重载端分别与第十电阻R10和标定器控制电路的WiFi重载端连接，WiFi芯片的复位端分别与第九电阻R9和标定器控制电路的WiFi复位端连接，所述的第十电阻R10和第九电阻R9的另一端与电压源连接；WiFi芯片的电源端分别与第八电容C8、第十一有极性电容的正极以及电压源连接，WiFi芯片的工作正常指示端与第一三级管Q1的基极连接，第一三极管Q1的集电极分别与第六十电阻R60和标定器控制电路的WiFi工作正常指示端连接，第六十电阻R60的另一端与第一发光二极管LED1的负极连接，第一发光二极管LED1的正极与电压源连接，WiFi芯片的连接指示端与第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的集电极分别与第六十一电阻R61和标定器控制电路的WiFi连接指示端连接，第六十一电阻R61的另一端与第二发光二极管LED2的负极连接，第二发光二极管LED2的正极与电压源连接，第一三极管Q1的集电极、第二三极管Q2的集电极、第八电容C8的另一端以及第十一有极性电容的负极接地。标定器设置WiFi模块，具有无线功能，电脑、手机、平板等电子设备可以无线连接到本标定器，在这些设备上查看标定器每路输入电流或输出电流的大小，并可以通过无线调控每路输出电流的大小。还能在这些设备上存贮每路输入电流和输出电路的大小，形成历史记录，方便数据管理和交换，实现数据无线远传、无线修改、无线遥控。

进一步地，所述的电流输入电路包括A/D转换芯片、五路输入电路和一路电池输入电路。如图2和图4所示，A/D转换芯片的电源端分别与第二电容C2、第七有极性电容的正极、第八电阻R8、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6以及第六十六电阻R66连接，第六十六电阻R66的另一端与电压源连接，第二电容C2的另一端、第七有极性电容的负极接地；A/D转换芯片的片选端分别与标定器控制电路的A/D转换片选端和第八电阻R8的另一端连接，A/D转换芯片的时钟端分别与标定器控制电路的A/D转换时钟端和第四电阻R4的另一端连接；A/D转换芯片的串行数据信号输入端分别与标定控制器电路的A/D转换串行数据信号输出端和第五电阻R5的另一端连接，A/D转换芯片的串行数据信号输出端分别与标定控制器电路的A/D转换串行数据信号输入端和第六电阻R6的另一端连接，A/D转换芯片的五路模拟输入端分别与五路输入电路连接，A/D转换芯片的一路模拟输入端与一路电池输入电路连接。

所述的五路输入电路相同，以其中一路输入电路为例，如图5和图4所示，输入电路包括运算放大器，A/D转换芯片的一路模拟输入端分别与第二有极性电容E2的正极、第二十一电容C21和第五十一电阻R51连接，第五十一电阻R51的另一端分别与第三运算放大器的输出端连接，第三运算放大器的反相输入端与第三运算放大器的输出端连接，第三运算放大器的输出端还与第十八电容C18连接，第三运算放大器的同相输入端分别与第四十六电阻R46和第十九电容C19连接，第四十六电阻R46的另一端分别与第十八电容C18的另一端和第四十一电阻R41连接，第四十一电阻R41的另一端分别与第二十电容C20、第三电阻R3和第三肖特基二极管D3的第三端连接，第三肖特基二极管D3的第二端与电源连接，第三电阻R3的另一端分别与第七电阻R7和4～20mA电流输入接口的正端连接，第七电阻R7的另一端、第三肖特基二极管D3的第一端、第二十电容C20的另一端接地。由传感器输出的4～20mA电流表信号，经航空插座连接，输入到放大、滤波中进行处理，得到信噪比良好的信号，再经模数转换后由标定器控制电路进行运算，得到测量结果送显示器和EEPROM存贮器。

如图6和图4所示，电池输入电路包括运算放大器，A/D转换芯片的一路模拟输入端分别与第八有极性电容的正极、第三电容C3和第五十七电阻R57连接，第五十七电阻R57的另一端与第八运算放大器的输出端连接，第八运算放大器的反相输入端与第八运算放大器的输出端连接，第八运算放大器的同相输入端分别与第九有极性电容的正极、第四电容C4、第五十八电阻R58和第五十六电阻R56连接，第五十六电阻R56的另一端与电源连接，第五十八电阻R58的另一端、第四电容C4的另一端、第九有极性电容的负极、第三电容C3的另一端以及第八有极性电容的负极接地。

进一步地，所述的电流输出电路包括D/A转换器和五路输出电路，如图2和图7所示，D/A转换芯片的电源端分别与第七电容C7、第十二有极性电容E12的正极、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十一电阻R11和第六十九电阻R69连接，第六十九电阻R69的另一端与电压源连接，第七电容C7的另一端、第十二有极性电容E12的负极接地，D/A转换芯片的复位端分别与标定器控制电路的D/A转换复位端和第十四电阻R14的另一端连接，D/A转换芯片的同步控制输入端分别与标定器控制电路的D/A转换控制输出端和第十五电阻R15的另一端连接，D/A转换芯片的时钟端分别与标定器控制电路的D/A转换时钟端和第十六电阻R16的另一端连接，D/A转换芯片的串行数据信号输入端分别与标定器控制电路的D/A转换串行数据信号输出端和第十一电阻R11的另一端连接，D/A转换芯片的五路模拟信号输出端分别与五路输出电路连接；

所述的五路输出电路相同，以其中一路输出电路为例具体说明，如图8所示，输出电路包括运算放大器，D/A转换芯片的一路模拟信号输出端与第七十四电阻R74连接，第七十四电阻R74的另一端分别与第三十八电容C38、第七十七电阻R77和第五运算放大器的同相输入端连接，第五运算放大器的反相输入端分别与第七十六电阻R76、并联的第七十五电阻R75和第五电容C5的一端连接，第七十五电阻R75和第五电容C5的另一端分别与第三三极管Q3的发射极和第十三电阻R13连接，第五运算放大器的输出端与第九十四电阻R94连接，第九十四电阻R94的另一端与第三三极管Q3的基极连接，第三三极管Q3的集电极与第十二电阻R12连接，第十二电阻R12的另一端与电源连接；第十三电阻R13的另一端分别与第六运算放大器的同相输入端、第六电容C6和第八肖特基二极管D8的第三端连接，第八肖特基二极管D8的第二端与电源连接，第八肖特基二极管D8的第三端还与第九十九电阻R99连接，第九十九电阻R99的另一端与4～20mA电流输出接口的正端连接，第六运算放大器的反相输入端与第六运算放大器的输出端连接，六运算放大器的输出端还与第七十七电阻R77的另一端连接；第三十八电容C38的另一端、第七十六电阻R76的另一端、第六电容C6的另一端、第八肖特基二极管D8的第一端接地。标定器控制电路依据使用者设置的电流大小和通道号，将运算得到的电流值进行数模转换，再由放大器和滤波器进行处理，得到指定大小的电流送到航空插座上连接的外部设备。

进一步地，所述的显示及键盘控制电路包括键盘电路、显示电路、显示及键盘控制器以及显示通讯电路，显示通讯电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接，显示通讯电路的控制端与显示及键盘控制器的控制端连接，所述的显示电路的控制端与显示及键盘控制器的显示控制端连接，所述的键盘电路的控制端与显示及键盘控制器的键盘控制端连接。

如图9和图11所示，所述的键盘电路包括按键，显示及键盘控制器的第一列按键控制端分别与第一电阻R1、第二按键、第五按键和第六按键连接，显示及键盘控制器的第二列按键控制端分别与第二电阻R2、第一按键、第三按键和第四按键连接，第一电阻R1和第二电阻R2的另一端分别与电源连接，第一按键的另一端、第二按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第一行按键控制端连接，第三按键的另一端、第五按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第二行按键控制端连接，第四按键的另一端、第六按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第三行按键控制端连接。其中第一按键为对应显示与键盘组件中的向上键，第二按键对应确认键，第三按键对应向下键，第四按键备用，第五按键对应取消键，第六按键对应菜单键，按键用于菜单激活与参数设置/修改。

如图10和图11所示，所述的显示电路包括液晶显示器，液晶显示器的电源端与第三十二电阻R32连接，第三十二电阻R32的另一端与电压源连接，液晶显示器的驱动电压输入端与可调电阻的调解端连接，液晶显示器的正压输出端与第三十四电阻R34连接，第三十四电阻R34的另一端与可调电阻的第一端连接，可调电阻的第二端与第三十三电阻R33连接，第三十三电阻R33的另一端接地；液晶显示器的背光源正极端分别与第十一电容C11、第十二电容C12和电压源连接，液晶显示器的背光源负极端分别与第十七电阻R17和第十一电容C11的另一端连接，第十七电阻R17的另一端与第四三极管Q4的集电极连接，第四三极管Q4的基极分别与第三十五电阻R35和第三十六电阻R36连接，第三十六电阻R36的另一端与显示及键盘控制器的背光控制端连接，第四三极管Q4的发射极以及第三十五电阻R35的另一端接地；

液晶显示器的并行指令选择端分别与显示及键盘控制器的显示器并行指令控制端和第十八电阻R18连接，液晶显示器的并行读写选择端分别与显示及键盘控制器的显示器并行读写控制端和第二十一电阻R21连接，液晶显示器的并行使能端分别与显示及键盘控制器的显示器并行使能端和第十九电阻R19连接，液晶显示器的第一数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第一数据输出端和第二十二电阻R22连接，液晶显示器的第二数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第二数据输出端和第二十电阻R20连接，液晶显示器的第三数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第三数据输出端和第二十八电阻R28连接，液晶显示器的第四数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第四数据输出端和第二十三电阻R23连接，液晶显示器的第五数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第五数据输出端和第二十九电阻R29连接，液晶显示器的第六数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第六数据输出端和第二十四电阻R24连接，液晶显示器的第七数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第七数据输出端和第三十电阻R30连接，液晶显示器的第八数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第八数据输出端和第二十五电阻R25连接，液晶显示器的第一片选端分别与显示及键盘控制器的显示器第一片选控制端和第三十一电阻R31连接，液晶显示器的第二片选端分别与显示及键盘控制器的显示器第二片选控制端和第二十六电阻R26连接，液晶显示器的复位端分别与第十电容C10和第二十七电阻R27连接，第十八电阻R18的另一端、第十九电阻R19的另一端、第二十电阻R20的另一端、第二十一电阻R21的另一端、第二十二电阻R22的另一端、第二十三电阻R23的另一端、第二十四电阻R24的另一端、第二十五电阻R25的另一端、第二十六电阻R26的另一端、第二十七电阻R27的另一端、第二十八电阻R28的另一端、第二十九电阻R29的另一端、第三十阻的另一端、第三十一电阻R31的另一端与电源连接。液晶显示器即是显示与键盘组件中的显示屏，采用的是128*64点显示屏，带有背光功能键。显示屏用于显示相应的内容，比如菜单操作时显示相应的菜单项及参数值、测试开启时显示输入电流和输出电流的数值大小等。

进一步地，所述的显示通讯电路为第三485通讯电路，第三485通讯电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接，第三485通讯电路的控制端与显示及键盘控制器的控制端连接。第一路485通讯电路通过导线与第三路485通讯电路，要显示的内容经内部485通信总线送到显示及键盘控制电路，显示及键盘控制器收到数据后进行变换的，得到要显示的图形，送给LCD显示器以点阵形式显示在屏幕上。

键盘上各按键的动作由显示及键盘控制器检测后，进行滤波取键等处理，结果送给标定器控制电路进行处理，得到使用者设置的各项参数，或执行相应按键的功能程序实现电流检测与输出。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种4～20mA标定器，其特征在于：包括壳身组件、电池组件、显示与键盘组件、电路组件和接口组件，所述的电池组件和电路组件固定安装在壳身组件内部，所述的显示与键盘组件和接口组件固定安装在壳身组件上，显示与键盘组件和接口组件与电路组件电连接，所述的电池组件为电路组件供电，所述的电路组件包括电源电路、485通讯电路、WiFi电路、显示及键盘控制电路、电流输入电路、电流输出电路和标定器控制电路，所述的电源电路的输入端与电池组件的供电端连接，电源电路输出标准电压源，所述的485通讯电路的收发端与标定器控制电路的485协议数据收发端连接，所述的WiFi电路的收发端与标定器控制电路的WiFi收发端连接，所述的电流输入电路的控制端与标定器控制电路的电流输入控制端连接，所述的电流输出电路的控制端与标定器控制电路的电流输出控制端连接，所述的显示及键盘控制电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接；所述的接口组件包括相同数量的多路4～20mA电流输入接口和多路4～20mA电流输出接口，4～20mA电流输入接口与电流输入电路的输入端连接，4～20mA电流输出接口与电流输出电路的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的接口组件还包括充电接口和RS485接口，所述的充电接口与电池组件的充电端连接，所述的RS485接口与第二路485通讯电路的正负信号收发端连接。

3.根据权利要求1所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的WiFi电路包括WiFi芯片，WiFi芯片的重载端分别与第十电阻和标定器控制电路的WiFi重载端连接，WiFi芯片的复位端分别与第九电阻和标定器控制电路的WiFi复位端连接，所述的第十电阻和第九电阻的另一端与电压源连接；WiFi芯片的电源端分别与第八电容、第十一有极性电容的正极以及电压源连接，WiFi芯片的工作正常指示端与第一三级管的基极连接，第一三极管的发射极分别与第六十电阻和标定器控制电路的WiFi工作正常指示端连接，第六十电阻的另一端与第一发光二极管的负极连接，第一发光二极管的正极与电压源连接，WiFi芯片的连接指示端与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极分别与第六十一电阻和标定器控制电路的WiFi连接指示端连接，第六十一电阻的另一端与第二发光二极管的负极连接，第二发光二极管的正极与电压源连接，第一三极管的集电极、第二三极管的集电极、第八电容的另一端以及第十一有极性电容的负极接地。

4.根据权利要求1所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的电流输入电路包括A/D转换芯片、五路输入电路和一路电池输入电路，A/D转换芯片的电源端分别与第二电容、第七有极性电容的正极、第八电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第六十六电阻连接，第六十六电阻的另一端与电压源连接，第二电容的另一端、第七有极性电容的负极接地；A/D转换芯片的片选端分别与标定器控制电路的A/D转换片选端和第八电阻的另一端连接，A/D转换芯片的时钟端分别与标定器控制电路的A/D转换时钟端和第四电阻的另一端连接，A/D转换芯片的串行数据信号输入端分别与标定控制器电路的A/D转换串行数据信号输出端和第五电阻的另一端连接，A/D转换芯片的串行数据信号输出端分别与标定控制器电路的A/D转换串行数据信号输入端和第六电阻的另一端连接，五路模拟输入端分别与五路输入电路连接，A/D转换芯片的一路模拟输入端与一路电池输入电路连接；

所述的五路输入电路相同，输入电路包括运算放大器，A/D转换芯片的一路模拟输入端分别与第二有极性电容的正极、第二十一电容和第五十一电阻连接，第五十一电阻的另一端分别与第三运算放大器的输出端连接，第三运算放大器的反相输入端与第三运算放大器的输出端连接，第三运算放大器的输出端还与第十八电容连接，第三运算放大器的同相输入端分别与第四十六电阻和第十九电容连接，第四十六电阻的另一端分别与第十八电容的另一端和第四十一电阻连接，第四十一电阻的另一端分别与第二十电容、第三电阻和第三肖特基二极管的第三端连接，第三肖特基二极管的第二端与电源连接，第三电阻的另一端分别与第七电阻和4～20mA电流输入接口的正端连接，第七电阻的另一端、第三肖特基二极管的第一端、第二十电容的另一端接地；

电池输入电路包括运算放大器，A/D转换芯片的一路模拟输入端分别与第八有极性电容的正极、第三电容和第五十七电阻连接，第五十七电阻的另一端与第八运算放大器的输出端连接，第八运算放大器的反相输入端与第八运算放大器的输出端连接，第八运算放大器的同相输入端分别与第九有极性电容的正极、第四电容、第五十八电阻和第五十六电阻连接，第五十六电阻的另一端与电源连接，第五十八电阻的另一端、第四电容的另一端、第九有极性电容的负极、第三电容的另一端以及第八有极性电容的负极接地。

5.根据权利要求1所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的电流输出电路包括D/A转换器和五路输出电路，D/A转换芯片的电源端分别与第七电容、第十二有极性电容的正极、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十一电阻和第六十九电阻连接，第六十九电阻的另一端与电压源连接，第七电容的另一端、第十二有极性电容的负极接地，D/A转换芯片的复位端分别与标定器控制电路的D/A转换复位端和第十四电阻的另一端连接，D/A转换芯片的同步控制输入端分别与标定器控制电路的D/A转换控制输出端和第十五电阻的另一端连接，D/A转换芯片的时钟端分别与标定器控制电路的D/A转换时钟端和第十六电阻的另一端连接，D/A转换芯片的串行数据信号输入端分别与标定器控制电路的串行数据信号输出端和第十一电阻的另一端连接，D/A转换芯片的五路模拟信号输出端分别与五路输出电路连接；

所述的五路输出电路相同，输出电路包括运算放大器，D/A转换芯片的一路模拟信号输出端与第七十四电阻连接，第七十四电阻的另一端分别与第三十八电容、第七十七电阻和第五运算放大器的同相输入端连接，第五运算放大器的反相输入端分别与第七十六电阻、并联的第七十五电阻和第五电容的一端连接，第七十五电阻和第五电容的另一端分别与第三三极管的发射极和第十三电阻连接，第五运算放大器的输出端与第九十四电阻连接，第九十四电阻的另一端与第三三极管的基极连接，第三三极管的集电极与第十二电阻连接，第十二电阻的另一端与电源连接；第十三电阻的另一端分别与第六运算放大器的同相输入端、第六电容和第八肖特基二极管的第三端连接，第八肖特基二极管的第二端与电源连接，第八肖特基二极管的第三端还与第九十九电阻连接，第九十九电阻的另一端与4～20mA电流输出接口的正端连接，第六运算放大器的反相输入端与第六运算放大器的输出端连接，六运算放大器的输出端还与第七十七电阻的另一端连接；第三十八电容的另一端、第七十六电阻的另一端、第六电容的另一端、第八肖特基二极管的第一端接地。

6.根据权利要求1所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的显示及键盘控制电路包括键盘电路、显示电路、显示及键盘控制器以及显示通讯电路，显示通讯电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接，显示通讯电路的控制端与显示及键盘控制器的控制端连接，所述的显示电路的控制端与显示及键盘控制器的显示控制端连接，所述的键盘电路的控制端与显示及键盘控制器的键盘控制端连接。

7.根据权利要求6所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的键盘电路包括按键，显示及键盘控制器的第一列按键控制端分别与第一电阻、第二按键、第五按键和第六按键连接，显示及键盘控制器的第二列按键控制端分别与第二电阻、第一按键、第三按键和第四按键连接，第一电阻和第二电阻的另一端分别与电源连接，第一按键的另一端、第二按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第一行按键控制端连接，第三按键的另一端、第五按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第二行按键控制端连接，第四按键的另一端、第六按键的另一端分别与显示及键盘控制器的第三行按键控制端连接。

8.根据权利要求6所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的显示电路包括液晶显示器，液晶显示器的电源端与第三十二电阻连接，第三十二电阻的另一端与电压源连接，液晶显示器的驱动电压输入端与可调电阻的调解端连接，液晶显示器的正压输出端与第三十四电阻连接，第三十四电阻的另一端与可调电阻的第一端连接，可调电阻的第二端与第三十三电阻连接，第三十三电阻的另一端接地；液晶显示器的背光源正极端分别与第十一电容、第十二电容和电压源连接，液晶显示器的背光源负极端分别与第十七电阻和第十一电容的另一端连接，第十七电阻的另一端与第四三极管的集电极连接，第四三极管的基极分别与第三十五电阻和第三十六电阻连接，第三十六电阻的另一端与显示及键盘控制器的背光控制端连接，第四三极管的发射极以及第三十五电阻的另一端接地；

液晶显示器的并行指令选择端分别与显示及键盘控制器的显示器并行指令控制端和第十八电阻连接，液晶显示器的并行读写选择端分别与显示及键盘控制器的显示器并行读写控制端和第二十一电阻连接，液晶显示器的并行使能端分别与显示及键盘控制器的显示器并行使能端和第十九电阻连接，液晶显示器的第一数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第一数据输出端和第二十二电阻连接，液晶显示器的第二数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第二数据输出端和第二十电阻连接，液晶显示器的第三数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第三数据输出端和第二十八电阻连接，液晶显示器的第四数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第四数据输出端和第二十三电阻连接，液晶显示器的第五数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第五数据输出端和第二十九电阻连接，液晶显示器的第六数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第六数据输出端和第二十四电阻连接，液晶显示器的第七数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第七数据输出端和第三十电阻连接，液晶显示器的第八数据端分别与显示及键盘控制器的显示器第八数据输出端和第二十五电阻连接，液晶显示器的第一片选端分别与显示及键盘控制器的显示器第一片选控制端和第三十一电阻连接，液晶显示器的第二片选端分别与显示及键盘控制器的显示器第二片选控制端和第二十六电阻连接，液晶显示器的复位端分别与第十电容和第二十七电阻连接，第十八电阻的另一端、第十九电阻的另一端、第二十电阻的另一端、第二十一电阻的另一端、第二十二电阻的另一端、第二十三电阻的另一端、第二十四电阻的另一端、第二十五电阻的另一端、第二十六电阻的另一端、第二十七电阻的另一端、第二十八电阻的另一端、第二十九电阻的另一端、第三十阻的另一端、第三十一电阻的另一端与电源连接。

9.根据权利要求1所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的显示通讯电路为第三485通讯电路，第三485通讯电路的信号收发端与第一路485通讯电路的正负信号收发端连接，第三485通讯电路的控制端与显示及键盘控制器的控制端连接。

10.根据权利要求1所述的4～20mA标定器，其特征在于：所述的显示与键盘组件包括显示屏和按键，所述的按键包括菜单键、确认键、取消键、向上键和向下键。