CN2190302Y

CN2190302Y - 基准模拟信号发生器

Info

Publication number: CN2190302Y
Application number: CN 93226488
Authority: CN
Inventors: 刘运中; 王庆宽; 张惠琴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2003-10-26

Abstract

本实用新型涉及一种基准模拟信号发生器，其特点是，它由基准直流电压发生器产生一个高稳定直流电压送至电子开关，电子开关的通断受PWM电路可改变占空比的控制来调节输出电压的大小，该输出电压经滤波、精密直流信号放大器放大再经直流恒流、恒压输出电路得到标准直流模拟电压、电流信号。本实用新型优点是提供高精度、高稳定性的便于现场快速校验及模拟各种变送器的输出信号的基准直流电压和基准直流电流。

Description

本实用新型涉及一种用于校验仪表及模拟各种变送器输出的直流电压、电流信号的基准模拟信号发生器。

目前在仪表及变送器校验或是用于自动控制系统调试时作为变送器的模拟信号，均是由稳定性好的稳压源输出可调的直流电压或串接限流电阻，根据欧姆定律I＝ (V)/(R) ，获得直流电流信号输入到初校表或被调的控制系统中，这就需要被校表或系统输入回路中并入或串入精度较高的标准电压表或电流表，用以校验被校表及作为模拟变送器输出信号送到被调的控制系统中，用上述方法校验仪表及模拟变送器输出信号，整套装置比较复杂，体积大，携带不便，操作比较麻烦，不便于快速简捷地校验被校表及快速调试控制系统。

本实用新型的目的是提供一种体积小、操作方便，精度与稳定度高的便于现场快速校验及模拟各种变送器输出信号的基准直流电压和直流电流的基准模拟信号发生器也称为模拟信号仿真仪。本实用新型的技术方案，它由脉冲宽度调制电路，电子开关，基准直流电压发生器、精密直流信号放大器、直流恒压输出电路及直流恒流输出电路组成，由基准直流电压发生器产生一个固定值的高稳定性的直流电压送到电子开关，它与脉冲宽度调制（PWM）电路相连接，电子开关的通断受PWM电路产生的固定脉冲频率而可改变占空比的控制来调节输出电压的大小，输出电压经滤波后，得到与控制脉冲占空比成比例的直流电压，经精密直流信号放大器后形成规范化的电压输出信号，再经直流恒压输出电路及直流恒流输出电路得到标准直流模拟电压信号和标准直流模拟电流信号。

本实用新型实施例结合附图加以详细说明。

附图为基准模拟信号发生器线路原理图。

由附图所示，本实施例由脉冲宽度调制电路1、电子开关2、基准直流电压发生器3、精密直流信号放大器4，直流恒压输出电路5及直流恒流输出电路6组成，脉冲宽度调制（PWM）电路1是由G1、G2、G3三只1刀11位的波段开关与微处理器CPU及功能选择开关K连接而成，G1、G2、G3三个波段开关的相同位线并接在一起，按0位～10位的顺序送入CPU的P0～P10端口12，P11、P12、P13口分别按次序单独送出“1”信号到G1、G2、G3取出三个波段开关位置，由CPU控制PWM信号的脉冲宽度，CPU的P20口连接电子开关2，手动－自动功能选择开关K与CPU的P4端口连接。当K接“＋”时或接“－”时，则CPU可选择“手动控制”和“自动控制”二种状态，手动控制即由波段开关控制脉冲宽度，使用者要求输出信号大小通过波段开关G1×10％档，G2×1％档，及G3×0.1％实现，可设置0～110％范围，分辨率为0.1％。来自CPU（8078）的PWM信号经反相器F分别作为电子开关KB、KA的控制信号，KB导通时，KA断开，当KB断开时，KA导通，KB连接由电阻R1与W组成基准直流电压发生器3，KA的另一端接地，为“0”电位，KA、KB公共连接端同时连接由电阻R2、电容C1组成滤波器，根据PWM信号的宽度，则可输出相对应幅度大小，十分稳定的U2直流信号，经精密直流信号放大器4，输出为0～5V或其他量程直流电压U3，这一电压信号分别经运算放大器E1、NPN三极管T1及R5组成的直流恒压输出电器5及由运算放大器E2、NPN三极管T2及RX组成的直流恒压输出电路6，从而得到标准直流模拟电压信号Uo和标准直流模拟电流信号Io。

RX的选择为：如Io需5mA输出，则

RX＝ (U3)/(I₀) ＝ (5V)/(5mA) ＝1KΩ

RX可根据Io的输出范围来选择。

本实用新型的优点是能提供高精度、高稳定度的便于现场快速校验及模拟各种变送器的输出信号的基准直流电压和基准直流电流，可由使用者随时随意设定，分为手动操作和自动操作方法，设定后，输出均为规定范围的百分比数值，以免去操作人员计算，可用于直流模拟电量输入的设备，可以作为生产，使用各类仪表单位的调、校设备，亦可作控制系统仿真试验时，模拟各类变送器输出直流模拟信号。

Claims

1、一种由基准电压发生器、精密直流信号放大器、直流恒压及恒流输出电路组成的基准模拟信号发生器，其特征在于，由基准直流电压发生器3产生一个固定值的高稳定性的直流电压U1送到反相器F由KA、KB组成的电子开关2，电子开关与脉冲宽度调制PWN电路1相连接，电子开关2的通断受PWN电路产生的固定脉冲频率而可改变占空比的控制来调节输出电压的大小，输出电压经RC滤波后，得到与控制脉冲占空比成比例的直流电压U2经精密直流信号放大器4后形成规范化的电压输出信号U3，再经直流恒压输出电路5及直流恒流输出电路6得到标准直流模拟电压信号U0和标准直流模拟电流信号I0。

2、根据权利要求1所述的基准模拟信号发生器，其特征在于，所述的脉冲宽度调制电路1是由G1、G2、G3三只1刀11位的波段开关与微处理器CPU及功能选择开关K连接而成，G1、G2、G3三个波段开关的相同位线并接在一起，按0位～10位的顺序送入CPU的Po～P10端口，P11、P12、P13口分别按次序单独送出“1”信号到G1、G2、G3取出三个波段开关位置，由CPU控制PWM信号的脉冲宽度，CPU的P20口连接电子开关2，手动－自动功能选择开关K与CPU的P14端口相连接。

3、根据权利要求1所述的基准模拟信号发生器，其特征在于，所述的直流恒压输出电路5由运算放大器E1、NPN三极管T1及R5连接而成，直流恒压输出电路6由运算放大器E2、NPN三极管T2及RX连接而成。