[实用新型]一种对电流输入电压输出的监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及对使用终端产品应用电压进行保护的装置。更特别地说，是指一种能够对输入的4～20mA的模拟电流I_电流进行转换成0～5V的模拟电压V_电压输出，且对不满足条件输出的模拟电压V_电压进行报警的监控装置。

背景技术

对于使用终端产品来讲，使用一种性能稳定的电源装置能够充分的保护其使用寿命。使用终端可以是便携设备(如移动电话，PDAS，GPRS，游戏机)、电信/网络设备(如路由器，服务器，VOIP系统)、消费电子、医疗系统、导航系统等。这些工业设备大多以0～5V电压为标准，其电路内部含有大量的4～20mA电流信号。这些微小信号在使用过程中极易受外界环境(如电磁场、温度等)的影响，而造成内部器件的损坏或输出信号较低的信噪比，给使用终端产品的应用带来巨大隐患。因此，一种稳定、可靠、灵敏度高、易操作的电压电流监控装置对工业生产和应用来说意义巨大。

目前，市场上的类似电流转电压产品一般采用如下三种方法：(1)用电流信号处理代替电压信号处理，与电压信号相比，MOS晶体管更适合处理电流信号，因为放大结构中的共源和共门输出信号均为电流信号。(2)根据运算放大器及电流传输器(CCII)的原理设计等价电流传输器结构，由运算放大器及其等价电流传输器结构的替换并结合伴随网络定理，可将电压型电路转换为电压操作信号和电流操作信号的电流型电路。(3)采用标准电容、运算放大器、反馈电阻、电池和充电电路通过具体器件的选择和计算来设计电压和电流互转的电路。

发明内容

为了能够保护使用终端不至于因电压超过适用范围而造成的使用终端损坏，本实用新型提供一种对电流输入电压输出的监控装置，该监控装置采用在中央处理器中对接收的数字电压信号V_in进行差分解调获得一个12位二进制数值的工作电压V_out；该工作电压V_out一方面作为模拟电压转换的输入数字电压信号，另一方面将工作电压V_out与电压阈值P_in进行比较得到报警电压，从而实现对使用终端过压造成的损坏起到预警与保护的作用。

本实用新型的一种对电流输入电压输出的监控装置，该监控装置包括有一壳体，以及安装在壳体内的电路板；在壳体的上面板上设有电流接口(J3)、电压接口(J2)和报警接口(J6)，壳体的右面板上设有电源接口(J1)，壳体的前面板上设有LCD显示屏和键盘；

电源接口(J1)用于与220V的直流电连接；

电流接口(J3)用于与能够输出4～20mA模拟电流信号I_电流的设备连接；

电压接口(J2)用于与使用终端产品连接；

报警接口(J6)用于提供声音报警；

电路板包括有：

一中央处理器，该中央处理器对接收到的指令信息INF中所设定的量程S和比例K与数字电压信号V_in进行差分处理获得12位二进制数值的工作电压V_out；该工作电压V_out一方面输出至液晶显示模块上进行数字形式的显示；另一方面该工作电压V_out被输出至报警输出模块；在报警输出模块中，该工作电压V_out与电压阈值P_in进行比较，当V_out≥P_in时，报警输出模块产生报警信号进行报警提示；当V_out＜P_in时，将12位二进制数值的工作电压V_out输出给数模转换模块；

一模数转换模块，该模数转换模块用于将外部输入的4～20mA模拟电流信号I_电流转换成数字电压信号V_in提供给中央处理器进行处理；

一数模转换模块，该数模转换模块将接收到的12位二进制数值工作电压V_out进行数模转换后输出0～5V的模拟电压信号V_电压；

一报警输出模块，该报警输出模块用于报警信息的输出；

一键盘，通过该键盘向中央处理器下发指令信息INF，该令信息INF包括有量程S、比例K和电压阈值P_in；

一液晶显示模块，该液晶显示模块用于进行数字形式显示各输入、输出的信息。

本实用新型的一种对电流输入电压输出的监控装置的优点在于：