[实用新型]模拟量输出单元

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化领域，具体是一种模拟量输出单元。

背景技术

传统传感器等的模拟量输出电路，一种电路只能有一种模拟量的输出，输出的方式比较单一，而且一旦电路成型，输出方式就很难改变。另外传统的模拟量输出的驱动能力有限，带负载的能力差，还缺少相应的保护电路。

发明内容

为解决传统传感器的模拟输出电路的输出方式单一，驱动能力差，缺少保护电路等方面的问题，本专利设计了一种新型的传感器的模拟量输出单元，具体技术方案如下：

一种模拟量输出单元，包括D/A转换电路、电压～电流转换电路、电压～电压转换电路、控制电路和驱动电路；D/A转换电路的输出端分别连接电压～电流转换电路和电压～电压转换电路的输入端，电压～电流转换电路和电压～电压转换电路的输出端分别连接各自驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端输出所需电压模拟量和电流模拟量；所述控制电路的输出端分别连接电压～电流转换电路和电压～电压转换电路控制端。

所述控制电路的输入端连接按键，用以在电流、电压输出间转换。

作为改进，本单元还包括保护电路，该保护电路的输入端与所述输出单元的输出端连接，采集输出量，保护电路的输出端连接控制电路的输入端。

所述电压～电流转换电路输出端连接的驱动电路的输出是4-20mA流信号。

所述电压～电压转换电路输出端连接的驱动电路的输出是0-10V电压信号。

所述控制电路采用PIC16F877芯片。所述D/A转换电路采用DAC0805芯片。

D/A转换电路可以同时为两路输出提供不同的电压信号。

本实用新型的4-20mA输出与0-10V输出分别有各自的驱动电路，大大提高了输出的带负载的能力。本实用新型的输出可以通过控制电路，实现4-20mA输出与0-10V输出之间的自由切换。本实用新型还具有保护电路，可以有效地防止由于输出短路，过载对电路造成的损害。本实用新型适用于传感等的模拟量输出。

附图说明

图1模拟量(4-20mA与0-10V)输出单元电路图

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1，一种模拟量输出单元，包括D/A转换电路、电压～电流转换电路、电压～电压转换电路、控制电路和驱动电路；D/A转换电路的输出端分别连接电压～电流转换电路和电压～电压转换电路的输入端，电压～电流转换电路和电压～电压转换电路的输出端分别连接各自驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端输出所需电压模拟量和电流模拟量；所述控制电路的输出端分别连接电压～电流转换电路和电压～电压转换电路控制端。

所述控制电路的输入端连接按键，用以在电流、电压输出间转换。

本单元还包括保护电路，该保护电路的输入端与所述输出单元的输出端连接，采集输出量，保护电路的输出端连接控制电路的输入端。

电流输出的保护电路，是在输出端串联一个小阻值的电阻，当输出的电流超过设定值时，此电阻两端的电压也升高，取出此电压与一基准电压比较，然后输出控制信号作保护。电压输出的保护电路主要是采样输出电压，与基准值作比较，输出控制信号作保护。

所述电压～电流转换电路输出端连接的驱动电路的输出是4-20m电流信号。驱动电路实际上就是一个放大电路，它是把转换后的电流信号放大到要求的值，取驱动负载。

所述电压～电压转换电路输出端连接的驱动电路的输出是0-10V电压信号。驱动电路实际上就是一个放大电路，它是把转换后的电压流信号放大到要求的值，取驱动负载。

根据输出电压、电流，选择符合要求的放大电路搭建驱动电路即可实现4-20mA电流信号和0-10V电压信号的输出。这在现有技术中比较常见，在此不作过多限制。

所述控制电路采用PIC16F877芯片，该芯片中搭载控制软件，由于软件不属于本实用新型的保护对象，在此不做过多限制。所述D/A转换电路采用DAC0805芯片。

D/A转换电路主要是将采集单元传送过来的数字信号转换为和成正比例的电压信号，再经过电压转电流和驱动电路输出4-20mA的电流信号。或者是经过电压转电压和驱动电路输出0-10V的电压信号。

输出驱动电路是为了提高输出的带负载能力而专门设计的，它采用复合管的机构，使输出的驱动能力更强。

控制电路主要是根据用户的设定实现4-20mA输出与0-10V输出之间的自由切换。此外还在输出发生短路或者过载的时候对电路进行保护。