[实用新型]一种传感器信号模拟器

说明书

技术领域

本实用新型一种传感器信号模拟器，用于各种传感器输出信号的产生、传感器参数的设置和数据处理与传输。

背景技术

在现代工业生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。传感器的应用渗透到各个产业部门，其产品门类品种繁多，工作原理各异。传感器按用途分类主要有位移传感器、压力传感器、流量传感器、温度传感器、电压传感器、电流传感器等等，各种传感器的输出信号主要有电压0-5V、电流4-20mA、脉冲输出和RS-485数字信号。

在科学实验和科研开发的前期工作中，需要传感器信号进行调试，完成系统测试。但是此时实际传感器还没有安装使用，即使有了传感器实物，也难以得到压力或流量等真实信号，无法满足系统调试和测试，因此需要一种传感器信号模拟器来发出这些信号。目前，传感器信号模拟器产品很少，而且现有产品功能比较单一，如称重传感器模拟器只能输出称重、压力、扭矩等几种传感器信号。

发明内容

本实用新型提供一种传感器信号模拟器，模拟传感器信号的各种输出，用户可以轻松得到所需传感器的多样化的信号输出。并能随时通过液晶屏获取信号特征，大大方便了对其他设备的检测与调试。

 本实用新型采取的技术方案为：一种传感器信号模拟器，包括单片机模块，所述单片机模块连接液晶显示模块、矩阵键盘、RS-485通讯模块，所述单片机模块连接脉冲输出电路，所述单片机模块连接D/A转换模块，D/A转换模块连接4-20mA信号发生器。

所述液晶显示模块、矩阵键盘固定安装在面板上，面板与壳体固定连接，所述RS-485通讯模块、4-20mA信号发生器、单片机模块、D/A转换模块安装在壳体内。

所述壳体上设有多个接线端子。

所述单片机模块采用MSP430型单片机。

本实用新型一种传感器信号模拟器，通过矩阵键盘设置输出参数和工作方式，由MSP430单片机控制D/A转换模块，4-20mA信号发生器或RS-485通讯模块，输出所需传感器信号，并同步在液晶显示模块上显示。本实用新型可以模拟传感器信号的各种输出，用户可以轻松得到所需传感器的多样化的信号输出，并能随时通过液晶屏获取信号特征，大大方便了对其他设备的检测与调试。

附图说明

图1为本实用新型一种传感器信号模拟器电路原理框图。

图2为本实用新型面板结构示意图。

图3为本实用新型壳体结构示意图。

具体实施方式

如图1~图3所示，一种传感器信号模拟器，包括单片机模块，所述单片机模块采用MSP430型单片机。所述单片机模块连接液晶显示模块3、矩阵键盘4、RS-485通讯模块，所述单片机模块连接脉冲输出电路，所述单片机模块连接D/A转换模块，D/A转换模块连接4-20mA信号发生器。所述液晶显示模块3、矩阵键盘4固定安装在面板1上，面板1与壳体2固定连接，所述RS-485通讯模块、4-20mA信号发生器、单片机模块、D/A转换模块安装在壳体2内。电路板6、电池7安装在壳体2。

所述壳体2上设有多个接线端子5，如图3所示：①为RS-485 “＋”，②为RS-485 “－”，③为4-20mA信号发生器“＋”，④为4-20mA信号发生器“－”，⑤为脉冲输出端，⑥为DC24V“＋”，⑦为GND端。

本实用新型一种传感器信号模拟器，可以实现多种传感器信号的模拟输出。可通过矩阵键盘4设置多种输出模式，如：电压输出，电流输出，数字信号输出，脉冲信号输出。

可以模拟压强、流量、位移、温度等多种信号量，并且可以任意调整测量范围和步长。在传感器信号的模拟输出时，可通过液晶显示模块3随时查看输出信号的各项特征。

传感器模拟器的主要功能是输出各种标准的传感器信号, 传感器模拟器有两种方式设置输出信号值, 即步进输出和数字键直接设置。

步进输出功能方式：按功能键切换为该输出方式，在此状态下， 每按一次“增加”键，输出增加一个步长值，直到最大输出信号； 每按一次“减小”键，输出减小一个步长值，直到输出信号为最小值。步长值可按设置、数字键、确认键修改。

数字键直接设置方式：按功能键就可以进入数字键直接设置方式，显示屏显示“P1 0.0000”，“P1”表示直接设置方式，“0.0000”表示当前输出信号为 0。输入数字后按“确认”键，即按输入的设定值输出信号。如果输入值大于最大值，则输出信号最大值。

按输出模式键可切换输出模式，以电压输出为例，切换到此模式时可以设置需模拟的信号参数，如流量，并用数字键输入信号范围，如0-10MPa，确定后电压输出端将输出设定的输出信号值：0-5V。