CN213238949U - 高精度电压输出型变送器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度电压输出型变送器，包括主要由传感器组成的变送器本体，本实用新型还包括供电模块、用于检测温度的温度检测模块、用于根据所述温度检测模块的采集值进行温度补偿的MCU单片机、光耦隔离模块、数模转换模块和信号调理模块，所述信号调理模块为负反馈放大电路。本实用新型采用上述结构的高精度电压输出型变送器，实现了温度补偿，从而提高了检测精度，同时通过控制信号调理模块输入电压，可控制其输出电压，使得输出电压的范围达到‑10.1V～10.4V。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变送器技术，尤其涉及一种高精度电压输出型变送器。
背景技术
变送器是由传感器发展而来的，用于输出标准信号，由于标准直流信号具有不受线路中电感、电容及负载性质的影响，不存在相移问题等优点，得到广泛应用。现有变送器通过频率电压转换器将频率信号转换成电压信号，并通过信号调理电路，将电压信号调整成用户需要的电压信号范围。但是由于其中大部分都是纯模拟电路，只能通过调整电位器调整输出电压信号的零点和放大量，即只能输出一种固定的电压信号范围，不能满足用户多样化的需求，而且随温度变化，输出电压信号范围的误差较大，精度较低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高精度电压输出型变送器，实现了温度补偿，从而提高了检测精度，同时通过控制信号调理模块输入电压，可控制其输出电压，使得输出电压的范围达到-10.1V～10.4V。
为实现上述目的，本实用新型提供了高精度电压输出型变送器，包括主要由传感器组成的变送器本体，本实用新型还包括供电模块、用于检测温度的温度检测模块、用于根据所述温度检测模块的采集值进行温度补偿的MCU单片机、光耦隔离模块、数模转换模块和信号调理模块，所述信号调理模块为负反馈放大电路。
优选的，所述MCU单片机还经通讯模块与上位机相通讯，所述通讯模块为RS485通讯单元，所述RS485通讯单元采用modbus协议。
优选的，所述供电模块包括依次与输入电源连接的电源输入单元和DCDC直流变换器；
所述DCDC直流变换器的5V输出端分别与所述MCU单片机、所述RS485通讯单元、所述光耦隔离模块和所述温度检测模块相连；
所述DCDC直流变换器的15V输出端与所述信号调理模块相连。
优选的，所述信号调理模块的输出端还连接有抗干扰电感。
因此，本实用新型采用上述结构的高精度电压输出型变送器，实现了温度补偿，从而提高了检测精度，同时通过控制信号调理模块输入电压，可控制其输出电压，使得输出电压的范围达到-10.1V～10.4V。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的实施例一种高精度电压输出型变送器的电路原理图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。
图1为本实用新型的实施例一种高精度电压输出型变送器的电路原理图，如图1所示，本实用新型的结构，包括主要由传感器组成的变送器本体，传感器经输入模块与MCU单片机相连，本实用新型还包括供电模块、用于检测温度的温度检测模块、用于根据所述温度检测模块的采集值进行温度补偿的MCU单片机、光耦隔离模块、数模转换模块和信号调理模块，所述信号调理模块为负反馈放大电路，其中，数模转换模块的核心是一个16位数模转换芯片，其分辨率可达70uV，有效分辨率可达0.2mV，因此具有非常高的精度；光耦隔离模块可以有效抑制MCU单片机的高频噪声耦合到数模转换模块和信号调理模块上；还需要说明的是，MCU单片机根据采集温度进行温度补偿是基于搭载于单片机上的温度补偿程序实现的，因上述程序为本领域公知常识，故在此不做赘述。
优选的，所述MCU单片机还经通讯模块与上位机相通讯，所述通讯模块为RS485通讯单元，所述RS485通讯单元采用modbus协议。
优选的，所述供电模块包括依次与输入电源连接的电源输入单元和DCDC直流变换器，可将模拟部分和数字部分隔离，有效提高信号的抗干扰能力；
所述DCDC直流变换器的5V输出端分别与所述MCU单片机、所述RS485通讯单元、所述光耦隔离模块和所述温度检测模块相连，光耦隔离模块可以有效抑制MCU单片机的高频噪声耦合到数模转换模块和信号调理模块上；
所述DCDC直流变换器的15V输出端与所述信号调理模块相连。
优选的，所述信号调理模块的输出端还连接有抗干扰电感L2和L3，提高了抗干扰能力，从而进一步提高了精度。
工作原理：工作时，传感器采集的采集值输入MCU单片机内，同时温度检测模块采集仪器所处的环境的温度值并将其输入MCU单片机内对采集值进行温度补偿，而后通过光耦隔离模块后输入至数模转换单元中进行数模转换，最后输入信号调理模块，通过控制其输入电压值即DAC_Dout的值，可以输出不同的电压值，设DAC_Dout的值为Vin，V+和V-的差值为Vout，则Vout＝4.1＊Vin-10.1V，当Vin＝0，Vout＝-10.1V；当Vin＝5V，Vout＝10.4V，可知输出电压的范围-10.1V～10.4V。
因此，本实用新型采用上述结构的高精度电压输出型变送器，实现了温度补偿，从而提高了检测精度，同时通过控制信号调理模块输入电压，可控制其输出电压，使得输出电压的范围达到-10.1V～10.4V，比如可设置成±10V、±5V、0-10V、0-5V等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种高精度电压输出型变送器，包括主要由传感器组成的变送器本体，其特征在于：还包括供电模块、用于检测温度的温度检测模块、用于根据所述温度检测模块的采集值进行温度补偿的MCU单片机、光耦隔离模块、数模转换模块和信号调理模块，所述信号调理模块为负反馈放大电路。
2.根据权利要求1所述的高精度电压输出型变送器，其特征在于：所述MCU单片机还经通讯模块与上位机相通讯，所述通讯模块为RS485通讯单元，所述RS485通讯单元采用modbus协议。
3.根据权利要求2所述的高精度电压输出型变送器，其特征在于：所述供电模块包括依次与输入电源连接的电源输入单元和DCDC直流变换器；
所述DCDC直流变换器的5V输出端分别与所述MCU单片机、所述RS485通讯单元、所述光耦隔离模块和所述温度检测模块相连；
所述DCDC直流变换器的15V输出端与所述信号调理模块相连。
4.根据权利要求3所述的高精度电压输出型变送器，其特征在于：所述信号调理模块的输出端还连接有抗干扰电感。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022703125.4U CN213238949U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 高精度电压输出型变送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022703125.4U CN213238949U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 高精度电压输出型变送器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN213238949U true CN213238949U (zh) | 2021-05-18 |
Family
ID=75883421
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022703125.4U Active CN213238949U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 高精度电压输出型变送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN213238949U (zh) |
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2020
- 2020-11-20 CN CN202022703125.4U patent/CN213238949U/zh active Active
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