CN213461717U - 一种工业用电流输出转adc接口电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工业用电流输出转ADC接口电路，连接液位传感器，包括：第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容、第六电阻、第六电容和第七电容，所述液位传感器的正极接电源正极；所述第一电阻的一端连接所述液位传感器的输出线，另一端通过所述第三电阻连接电源负极；所述第二电阻的一端连接所述液位传感器的输出线，另一端通过所述第四电阻连接电源负极。本实用新型提高输出电压的稳定性，以及解决灌胶的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流输出转ADC(模数转换器)接口电路。
背景技术
CYW11系列液位传感器产品采用不锈钢隔离膜片的OEM感压传感器作为信号测量元件，并经过计算机自动测试，用激光调阻工艺进行了宽温度范围的零点和灵敏度温度补偿。放大电路位于不锈钢壳体内，将传感器信号转换为标准输出信号，充分发挥了传感器的技术优势，使CYW11系列液位传感器具有优异的性能。它抗干扰、温度漂移小、稳定性高，具有很高的测量精度，是工业自动化领域理想的液位测量仪表。
采用CYW11系列液位传感器的液位设备，进行监测工井里的水面高度，投放至井下水中。根据CYW11系列液位传感器特性一开始设计的电路使设备能检测出液位值，但因为相对简单，影响液位值的准确性，如图2所示，现有的4-20mA电流输出转ADC接口电路。电流采集电路电流流向18V电源正极->液位传感器正极(红线)->液位传感器输出线(黑线)->电流采样电阻R601->电源负极，形成电流回路；在电阻R601上形成和输入电流成正比的电压，从输出端TSR_SENSOR_ADC输出液位传感器的电压采样值给单片机，单片机的ADC采集电压，单片机将电压信号经过软件计算得出液位值。存在因输出电压波动大而液位值不稳定(最大几十厘米的波动)、灌胶(环氧树脂胶)后液位值偏大十几厘米的缺点。
因此，为了精确数值，需要在原来的基础上结合设备实际安装场景再次设计出能减小检测值误差的电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种工业用电流输出转ADC接口电路，提高输出电压的稳定性，以及解决灌胶的影响。
实现上述目的的技术方案是：
一种工业用电流输出转ADC接口电路，连接液位传感器，包括：第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容、第六电阻、第六电容和第七电容，其中，
所述液位传感器的正极接电源正极；
所述第一电阻的一端连接所述液位传感器的输出线，另一端通过所述第三电阻连接电源负极；
所述第二电阻的一端连接所述液位传感器的输出线，另一端通过所述第四电阻连接电源负极；
所述第五电阻的第一端连接所述第一电阻和所述第三电阻的相接端，同时连接所述第二电阻和所述第四电阻的相接端，第二端连接所述第六电阻的第一端；
所述第六电阻的第二端作为电路输出端；
所述第四电容的一端连接电源负极，另一端连接所述第五电阻的第一端；
所述第五电容的一端连接电源负极，另一端连接所述第五电阻的第一端；
所述第六电容的一端连接电源负极，另一端连接所述第五电阻的第二端；
所述第七电容的一端连接电源负极，另一端连接所述第六电阻的第二端；
所述第一电容的一端接电源正极，另一端接所述液位传感器的屏蔽线；
所述第二电容的一端连接所述液位传感器的输出线，另一端连接所述液位传感器的屏蔽线；
所述第三电容的一端连接所述液位传感器的屏蔽线，另一端连接电源负极。
优选的，液位传感器为投入式液位传感器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过共模电容能消除屏蔽线上的高频感应电压，解决灌胶的影响，增加3阶低通滤波器使电压能更稳定输出，减小电压波动，从而为得出更精确的液位值提供基础。
附图说明
图1是本实用新型的工业用电流输出转ADC接口电路的电路图；
图2是现有4-20mA电流输出转ADC接口电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1，本实用新型的工业用电流输出转ADC接口电路，连接液位传感器100，包括：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、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、第四电容C4、第五电容C5、第六电阻R6、第六电容C6和第七电容C7。主要应用于4-20mA电流。液位传感器为投入式液位传感器。液位传感器采用型号j651。
液位传感器100的正极(红线)接电源正极；本实施例中电源18V。
第一电阻R1的一端连接液位传感器100的输出线(黑线)，另一端通过第三电阻R3连接电源负极。第二电阻R2的一端连接液位传感器的输出线，另一端通过第四电阻R4连接电源负极。第五电阻R5的第一端连接第一电阻R1和第三电阻R3的相接端，同时连接第二电阻R2和第四电阻R4的相接端，第二端连接第六电阻R6的第一端。
第六电阻R6的第二端作为电路输出端TSR_SENSOR_ADC。
第四电容C4的一端连接电源负极，另一端连接第五电阻R5的第一端；第五电容C5的一端连接电源负极，另一端连接第五电阻R5的第一端；第六电容C6的一端连接电源负极，另一端连接第五电阻R5的第二端；第七电容C7的一端连接电源负极，另一端连接第六电阻R6的第二端。第一电容C1的一端接电源正极，另一端接液位传感器100的屏蔽线；第二电容C2的一端连接液位传感器100的输出线，另一端连接液位传感器100的屏蔽线。第三电容C3的一端连接液位传感器100的屏蔽线，另一端连接电源负极。
电流采集电路电流流向18V电源正极->液位传感器正极(红线)->液位传感器输出线(黑线)->电流采样电阻(第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4)->电源负极形成电流回路。第三电阻R3、第四电阻R4上形成和输入电流成正比的电压，此处的电压波动范围大约几毫伏到几十毫伏不等，由于液位(检测值精确度)对电压稳定性要求高，此处的电压波动2.64mV液位值将影响1cm，为了解决这一问题，增加3阶低通滤波器，分别由第一电阻R1、第二电阻R2、第四电容C4、第五电容C5组成第一阶，第五电阻R5、第六电容C6组成第二阶，第六电阻R6、第七电容C7组成第三阶，从电路输出端TSR_SENSOR_ADC输出的电压会变得非常稳定，此时波动电压<3mV，液位值最大波动才1cm；然后将电路输出端TSR_SENSOR_ADC输出的电压传送至单片机MCU的ADC管脚，ADC采集电压，单片机MCU根据采集的电压转换计算得到液位值。图中第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3为共模电容，作用消除屏蔽线上的高频感应电压。可以得出更精确(更准确)的液位值。
以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (2)
1.一种工业用电流输出转ADC接口电路，连接液位传感器，其特征在于，包括：第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容、第六电阻、第六电容和第七电容，其中，
所述液位传感器的正极接电源正极；
所述第一电阻的一端连接所述液位传感器的输出线，另一端通过所述第三电阻连接电源负极；
所述第二电阻的一端连接所述液位传感器的输出线，另一端通过所述第四电阻连接电源负极；
所述第五电阻的第一端连接所述第一电阻和所述第三电阻的相接端，同时连接所述第二电阻和所述第四电阻的相接端，第二端连接所述第六电阻的第一端；
所述第六电阻的第二端作为电路输出端；
所述第四电容的一端连接电源负极，另一端连接所述第五电阻的第一端；
所述第五电容的一端连接电源负极，另一端连接所述第五电阻的第一端；
所述第六电容的一端连接电源负极，另一端连接所述第五电阻的第二端；
所述第七电容的一端连接电源负极，另一端连接所述第六电阻的第二端；
所述第一电容的一端接电源正极，另一端接所述液位传感器的屏蔽线；
所述第二电容的一端连接所述液位传感器的输出线，另一端连接所述液位传感器的屏蔽线；
所述第三电容的一端连接所述液位传感器的屏蔽线，另一端连接电源负极。
2.根据权利要求1所述的工业用电流输出转ADC接口电路，其特征在于，液位传感器为投入式液位传感器。
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