[发明专利]高精度多功能模拟信号隔离变换器及其变换方法

权利要求书

1.一种高精度多功能模拟信号隔离变换器，其特征在于，包括：宽输入电源模块、多功能输入模块、处理模块、输出模块和运算放大器；所述宽输入电源模块与多功能输入模块、处理模块和输出模块相连接；其中，宽输入电源模块包括宽输入电源电路；多功能输入模块包括多功能输入电路；处理模块包括数据采样电路、标幺化电路、信号变换电路；输出模块包括电压输出电路和电流输出电路；输入信号通过所述标幺化电路标幺化成电压统一信号，通过双列直插式开关实现电压输出和电流输出，运算放大器用于电气隔离；所述信号变换电路包括第一参考电平电路、第二参考电平电路、第三参考电平电路、一组电阻，以实现输入信号量程到要求输出信号量程的转换。

2.根据权利要求1所述的高精度多功能模拟信号隔离变换器，其特征在于，所述宽输入电源电路包括宽电压输入电源、配备在输入端的全控整流电路、第一集成电源、第二集成电源，各单元电源完全隔离。

3.根据权利要求1所述的高精度多功能模拟信号隔离变换器，其特征在于，所述多功能输入电路包括一组双列直插式开关和不同阻值的一组输入电阻，以满足不同类型信号输入的要求。

4.根据权利要求1所述的高精度多功能模拟信号隔离变换器，其特征在于，所述标幺化电路包括集成芯片、调偏电位器、运算放大器；集成芯片实现输入信号标幺化成电压统一信号，运算放大器实现电气隔离。

5.根据权利要求1所述的高精度多功能模拟信号隔离变换器，其特征在于，电压/电流输出电路包括第一集成块、第二集成块、第三集成块、功率输出管及双列直插式开关，以实现电压输出和电流输出。

6.一种高精度多功能模拟信号隔离变换方法，其特征在于，采用权利要求1至5之任一项所述的高精度多功能模拟信号隔离变换器实施，该高精度多功能模拟信号隔离变换器包括宽输入电源电路、多功能输入电路、数据采样电路、标幺化电路、信号变换电路、电压输出电路、电流输出电路；该变换方法包括：

多种模拟量信号输入：多种模拟量信号通过多功能输入电路将使各种物理量转换成标准的工业控制信号；

模拟量信号判断识别：对涉及的不同的模拟量信号进行识别判断；

数据采样：通过数据采样电路确定不同模拟量信号采集的频道即周期，同时对采用的次数进行确定，对当前的模拟量信号采集；

模拟量转换：通过标幺化电路对于任何类型的输入信号，在内部进行同电平处理即标幺化处理，以将输入信号转换成电压统一信号；

信号还原处理：通过信号变换电路实现输入信号量程到要求输出信号量程的转换；

输入可编程逻辑控制器(PLC)：通过输出模块的电压输出电路、电流输出电路和DIP开关实现电压输出和电流输出到PLC中。

7.根据权利要求6所述的高精度多功能模拟信号隔离变换方法，其特征在于，各种物理量转换成标准的工业控制信号包括将温度信号转换成4-20mA信号、交流800V电压信号转换成0-10V信号、直流1A电流信号转换成0-5V信号。

8.根据权利要求6所述的高精度多功能模拟信号隔离变换方法，其特征在于，模拟量转换是通过集成芯片、调偏电位器、运算放大器实现。