一种直流电压信号隔离分配器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种直流电压信号隔离分配器，包括：输入待分配的直流电压信号并对其进行放大，从而输出放大后的直流电压信号的信号采集及放大单元；对放大后的直流电压信号进行调制和隔离而输出多路隔离后的交流电压信号的信号调制与隔离单元；对各路隔离后的交流电压信号进行解调和转换并对应输出转换后的直流电压信号的信号解调与转换单元；对各路转换后的直流电压信号进行放大和调整后输出分配后的直流电压信号的输出放大与调整单元；用于供电的电源振荡驱动及整流单元。本实用新型专利技术具有响应速度快、转换精度高、抗干扰能力强、带负载能力强的优点，保证了脉冲信号的高精度、高稳定性传输。

A DC voltage signal isolation distributor

The utility model relates to a DC voltage signal isolation distributor, which includes: inputting and amplifying the DC voltage signal to be distributed, so as to output the signal acquisition and amplification unit of the amplified DC voltage signal; modulating and isolating the amplified DC voltage signal, and outputting the signal modulation and isolation unit of the multiple isolated AC voltage signal; and amplifying each circuit The isolated AC voltage signal is demodulated and converted and corresponds to the signal demodulation and conversion unit of the converted DC voltage signal; the output amplification and adjustment unit of the converted DC voltage signal is amplified and adjusted, and the output amplification and adjustment unit of the distributed DC voltage signal is output; the power supply oscillation drive and rectification unit is used for power supply. The utility model has the advantages of fast response speed, high conversion accuracy, strong anti-interference ability and strong load capacity, and ensures high precision and high stability transmission of pulse signal.

【技术实现步骤摘要】
一种直流电压信号隔离分配器
本技术涉及工业及电气自动化领域，具体涉及需对直流电压信号进行隔离分配的场合所使用的一种直流电压信号隔离分配器。
技术介绍
随着工业自动化的发展，在工业生产过程中需实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构，不同信号会在他们之间相互传递。一些场合我们需要将一个信号同时送给控制系统和显示系统，如某一信号分别送到DCS系统和显示仪表，或者一个PLC输出的控制信号同时传输到多个执行机构。直流电压信号作为一种常规的标准模拟量信号，在工业现场有着广泛的应用。当直流电压信号需要一对多传输时，工业现场往往采用直接并接出多组传输线路到各个信号接收端的方式来实现一个信号传输到多个系统，如附图1所示。这种直接并接的方式由于采样原理不同、“接地环路”等原因，会出现各信号接收端之间的相互干扰、信号波动、信号失真等问题；同时由于各接收端之间的并接，会导致信号接收端的总阻抗下降，对于一些带载能力不足的直流电压信号源，会使得直流电压信号在传输过程中产生衰减，增大了信号采集、监控和测量的误差。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种避免接收信号干扰和波动等问题，减小信号误差的直流电压信号隔离分配器。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种直流电压信号隔离分配器，包括：输入待分配的直流电压信号并对其进行放大，从而输出放大后的直流电压信号的信号采集及放大单元；对所述放大后的直流电压信号进行调制和隔离而输出多路隔离后的交流电压信号的信号调制与隔离单元；对各路所述隔离后的交流电压信号进行解调和转换并对应输出转换后的直流电压信号的信号解调与转换单元；对各路所述转换后的直流电压信号进行放大和调整后输出分配后的直流电压信号的输出放大与调整单元；用于分别为所述信号采集及放大单元、所述信号调制与隔离单元、所述信号解调与转换单元、所述输出放大与调整单元供电的电源振荡驱动及整流单元。优选的，所述信号采集及放大单元包括分压电路、与所述分压电路相连接的第一滤波电路、与所述第一滤波电路相连接的采集放大电路。优选的，所述分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，所述第一分压电阻的一端与所述待分配的直流电压信号相连接，所述第一分压电阻的另一端串联所述第二分压电阻，所述第二分压电阻的另一端分别与所述第一滤波电路、所述第三分压电阻的一端相连接，所述第三分压电阻的另一端接地；所述第一滤波电路包括第一滤波电阻和第一滤波电容，所述第一滤波电阻的一端与所述分压电路相连接，所述第一滤波电阻的另一端分别与所述采集放大电路、所述第一滤波电容的一端相连接，所述第一滤波电容的另一端接地；所述采集放大电路包括第一放大器、第一放大电容、第二放大电容、第三放大电容、第四放大电容、第一放大电阻、第二放大电阻，所述第一放大器的正输入端与所述第一滤波电路相连接，第一放大器的负输入端经所述第二放大电阻后接地，所述第三放大电容连接在所述第一放大器的正输入端和负输入端之间，所述第四放大电容连接在所述第一放大器的负输入端和输出端之间，所述第一放大器的两个控制端分别与两个电源相连接，且两个电源分别经所述第一放大电容、所述第二放大电容后与地相连接，所述第一放大电阻的一端与所述第一放大器的负输入端相连接，所述第一放大电阻的另一端、所述第一放大器的输出端分别与所述信号调制与隔离单元相连接。优选的，所述信号调制与隔离单元包括第二滤波电路、与所述第二滤波电路相连接的调制电路、与所述调制电路相连接并能够输出多路隔离后的交流电压信号的调制变压器。优选的，所述第二滤波电路包括第二滤波电阻、第二滤波电容、第三滤波电容，所述第二滤波电阻的一端与所述信号采集及放大单元相连接，所述第二滤波电容和所述第三滤波电容并接后连接在所述第二滤波电阻的另一端与地之间；所述调制电路包括调制三极管、第一调制电容、第二调制电容、第一调制电阻、第二调制电阻；所述第一调制电容的一端与所述第二滤波电路相连接，所述第一调制电容的另一端与所述调制三极管的集电极相连接，且所述第一调制电容的两端与所述调制变压器的一对输入端相连接，所述调制三极管的发射极接地，所述第二调制电容的一端与时钟信号相连接，所述第二调制电容的另一端与所述第一调制电阻的一端相连接，所述第一调制电阻的另一端与所述调制三极管的基极相连接，所述第二调制电阻连接在所述调制三极管的基极和发射极之间。优选的，所述信号调制与隔离单元还包括反馈电路，所述反馈电路包括反馈三极管、第一反馈电容、第二反馈电容、第一反馈电阻、第二反馈电阻；所述第一反馈电容的一端与所述第二滤波电路相连接，所述第一反馈电容的另一端与所述反馈三极管的集电极相连接，且所述第一反馈电容的两端与所述调制变压器的另一对输入端相连接，所述反馈三极管的发射极接地，所述第二反馈电容的一端与时钟信号相连接，所述第二反馈电容的另一端与所述第二反馈电阻的一端相连接，所述第一反馈电阻的另一端与所述反馈三极管的基极相连接，所述第二反馈电阻连接在所述反馈三极管的基极和发射极之间。优选的，所述信号解调与转换单元包括与各路所述隔离后的交流电压信号相对应的解调转换模块，每个所述解调转换模块包括与所述信号调制与隔离单元相连接的解调电路、与所述解调电路相连接的第三滤波电路、与所述第三滤波电路相连接的转换电位计。优选的，所述解调电路包括解调三极管、第一解调电容、第二解调电容、第一解调电阻、第二解调电阻，所述第一解调电容的两端与所述信号调制与隔离单元的一对输出端相连接，所述解调三极管的集电极与所述第一解调电容的一端相连接，所述解调三极管的发射极接地，所述第一解调电阻的一端与时钟信号相连接，所述第一解调电阻的另一端与所述第二解调电容的一端相连接，所述第二解调电容的另一端与所述解调三极管的基极相连接，所述第二解调电阻连接在所述解调三极管的基极和发射极之间；所述第三滤波电路包括第三滤波电阻、第四滤波电容，所述第四滤波电容连接在所述第一解调电容的另一端与地之间，所述转换电位计和所述第三滤波电阻串联后并联在所述第四滤波电容两端，所述转换电位计的滑动端为所述解调转换模块的输出端。优选的，所述输出放大与调整单元包括与各路所述转换后的直流电压信号相对应的放大调整模块，每个所述放大调整模块包括第四滤波电路、与所述第四滤波电路相连接的输出放大电路、与所述输出放大电路相连接的输出调整电路。优选的，所述第四滤波电路包括第四滤波电阻、第五滤波电容，所述第四滤波电阻的一端与所述信号调制与隔离单元相连接，所述第五滤波电容的连接在所述第四滤波电阻的另一端与地之间；所述输出放大电路包括第二放大器、第五放大电容、第六放大电容、第七放大电容、第八放大电容、第三放大电阻、第四放大电阻，所述第二放大器的正输入端与所述第四滤波电路相连接，所述第二放大器的负输入端经所述第三放大电阻后接地，所述第七放大电容连接在所述第二放大器的正输入端和负输入端之间，所述第六放大电容连接在所述第二放大器的一个控制端与地之间，所述第二放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电压信号隔离分配器，其特征在于：所述直流电压信号隔离分配器包括：/n输入待分配的直流电压信号并对其进行放大，从而输出放大后的直流电压信号的信号采集及放大单元；/n对所述放大后的直流电压信号进行调制和隔离而输出多路隔离后的交流电压信号的信号调制与隔离单元；/n对各路所述隔离后的交流电压信号进行解调和转换并对应输出转换后的直流电压信号的信号解调与转换单元；/n对各路所述转换后的直流电压信号进行放大和调整后输出分配后的直流电压信号的输出放大与调整单元；/n用于分别为所述信号采集及放大单元、所述信号调制与隔离单元、所述信号解调与转换单元、所述输出放大与调整单元供电的电源振荡驱动及整流单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流电压信号隔离分配器，其特征在于：所述直流电压信号隔离分配器包括：
输入待分配的直流电压信号并对其进行放大，从而输出放大后的直流电压信号的信号采集及放大单元；
对所述放大后的直流电压信号进行调制和隔离而输出多路隔离后的交流电压信号的信号调制与隔离单元；
对各路所述隔离后的交流电压信号进行解调和转换并对应输出转换后的直流电压信号的信号解调与转换单元；
对各路所述转换后的直流电压信号进行放大和调整后输出分配后的直流电压信号的输出放大与调整单元；
用于分别为所述信号采集及放大单元、所述信号调制与隔离单元、所述信号解调与转换单元、所述输出放大与调整单元供电的电源振荡驱动及整流单元。


2.根据权利要求1所述的一种直流电压信号隔离分配器，其特征在于：所述信号采集及放大单元包括分压电路、与所述分压电路相连接的第一滤波电路、与所述第一滤波电路相连接的采集放大电路。


3.根据权利要求2所述的一种直流电压信号隔离分配器，其特征在于：所述分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，所述第一分压电阻的一端与所述待分配的直流电压信号相连接，所述第一分压电阻的另一端串联所述第二分压电阻，所述第二分压电阻的另一端分别与所述第一滤波电路、所述第三分压电阻的一端相连接，所述第三分压电阻的另一端接地；
所述第一滤波电路包括第一滤波电阻和第一滤波电容，所述第一滤波电阻的一端与所述分压电路相连接，所述第一滤波电阻的另一端分别与所述采集放大电路、所述第一滤波电容的一端相连接，所述第一滤波电容的另一端接地；
所述采集放大电路包括第一放大器、第一放大电容、第二放大电容、第三放大电容、第四放大电容、第一放大电阻、第二放大电阻，所述第一放大器的正输入端与所述第一滤波电路相连接，第一放大器的负输入端经所述第二放大电阻后接地，所述第三放大电容连接在所述第一放大器的正输入端和负输入端之间，所述第四放大电容连接在所述第一放大器的负输入端和输出端之间，所述第一放大器的两个控制端分别与两个电源相连接，且两个电源分别经所述第一放大电容、所述第二放大电容后与地相连接，所述第一放大电阻的一端与所述第一放大器的负输入端相连接，所述第一放大电阻的另一端、所述第一放大器的输出端分别与所述信号调制与隔离单元相连接。


4.根据权利要求1所述的一种直流电压信号隔离分配器，其特征在于：所述信号调制与隔离单元包括第二滤波电路、与所述第二滤波电路相连接的调制电路、与所述调制电路相连接并能够输出多路隔离后的交流电压信号的调制变压器。


5.根据权利要求4所述的一种直流电压信号隔离分配器，其特征在于：所述第二滤波电路包括第二滤波电阻、第二滤波电容、第三滤波电容，所述第二滤波电阻的一端与所述信号采集及放大单元相连接，所述第二滤波电容和所述第三滤波电容并接后连接在所述第二滤波电阻的另一端与地之间；
所述调制电路包括调制三极管、第一调制电容、第二调制电容、第一调制电阻、第二调制电阻；所述第一调制电容的一端与所述第二滤波电路相连接，所述第一调制电容的另一端与所述调制三极管的集电极相连接，且所述第一调制电容的两端与所述调制变压器的一对输入端相连接，所述调制三极管的发射极接地，所述第二调制电容的一端与时钟信号相连接，所述第二调制电容的另一端与所述第一调制电阻的一端相连接，所述第一调制电阻的另一端与所述调制三极管的基极相连接，所述第二调制电阻连接在所述调制三极管的基极和发射极之间。


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【专利技术属性】
技术研发人员：吴芳玲，孙云忠，
申请(专利权)人：苏州迅鹏仪器仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32