[实用新型]电压信号无线传输装置有效

专利信息
申请号: 201420115691.5 申请日: 2014-03-14
公开(公告)号: CN203838863U 公开(公告)日: 2014-09-17
发明(设计)人: 史伟超;陈云;李伯全;崔善超 申请(专利权)人: 江苏红光仪表厂有限公司
主分类号: G08C17/00 分类号: G08C17/00
代理公司: 淮安市科翔专利商标事务所 32110 代理人: 韩晓斌
地址: 211600 江苏省淮*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 电压 信号 无线 传输 装置
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种电压信号采集转换无线发送装置,具体涉及工业现场电压信号无线传输装置。 

背景技术

仪器仪表信号的采集在工业自动化系统中起到至关重要作用,各个连锁反应,过程控制都离不开现场仪器仪表的测量信号及反馈信号的采集。传统工业现场,工厂各点的仪器仪表与控制室内DCS和PLC之间相连接线方式均采用一对一的物理连接或现场总线方式。采用有线方式连接仪器仪表与控制系统通常存在以下缺陷:1、成本高昂。电缆、桥架、安全栅、隔离器、补偿导线、DCS卡件以及电线电缆铺设空间采等需要花费大量费用,施工周期漫长,人工费用高昂,布线成本是制约有线测控系统应用的瓶颈;2、维护困难。传统有线仪表线路复杂,出现故障后,需要工人从现场仪表到电缆再到控制室逐项排查,线路维护工作难度大、工期长、效率低,线路改造时面对成千上万根线缆更加困难。3、难以实施。当测量和控制节点分散,受河流、铁路等地理障碍、环境影响时,布线难度更大,特殊场合,如水泥回转窑等旋转或移动平台,信号线缆更是无法铺设。 

发明内容

本实用新型的目的在于:提供一种电压信号无线传输装置,采集现场仪器仪表输出的电压信号(0-5V),经温度补偿后,由发射模块发送数据信息,响应速度快,AD转换精度高,稳定性高,无线模块启动后无需人工配置自主形成网络,方便现场和远程同时监控,现场仪表上的LCD也能直观的显示温度以及各个通道的实时电压信号和无线连接状态。 

本实用新型的技术解决方案是:该电压信号无线传输装置的电路包括电源电路、AD转换电路、主控制器、信息存储和显示电路、以及无线通信模块;电源电路采用的是5V锂电池作为电源,经过AMS11173.3V稳压芯片来为MCU以及各个模块提供稳定的3.3V 电源;AD转换电路:输入电压0-5V通过电阻R17和电阻R18分压后送入LT6350模块电路,输出两路差分信号,一路经过电阻R13连接ADS1115的4脚,另外一路经过电阻R16连接ADS1115的5脚;ADS1115的1脚和3脚连接地,ADS1115的8脚接VDD,ADS1115的3、6、7脚悬空,ADS1115的4、5脚接单端至差分转换电路的两路差分信号,ADS1115的9、10两脚分别接MCU的29和31脚进行SPI总线的通信;信息存储和显示电路:片外存储器选用Atmel公司的AT24C16芯片,采用IIC接口,由3.3V电源供电接8脚,1、2、3物理地址引脚和4脚与地线相连,写使能位7脚与MCU的18脚相连,5脚和6脚分别连至IIC接口的2、3脚,并且都接10K的上拉电阻;显示电路选用12864带字库液晶,外引出20脚排针,对应电路图的20插槽,电路图上lcd1的1脚接地,2、3接3.3V电源,4、5、6、15、16、17脚分别接MCU的12-17脚,lcd1的7-14脚分别接MCU的20-27脚,lcd1的18脚串接一1K电阻后与lcd1的20脚相连,lcd1的19脚接3.3V电源;无线通信模块:无线通信模块采用的是中科院提供的WIAPA-M1800芯片,MCU的32、33脚分别与WIAPA-M1800无线通信模块的串口接口相连。 

本实用新型具有以下优点: 

1、本实用新型采用了锂电池供电,无需铺线缆,桥架,安装十分方便,节省大量施工费用,不受地理天气外界因素的干扰,能够适应恶劣的室外环境。

2、本实用新型采用低功耗技术,高性能锂电池可使用两年,采用无线通信技术,通过无线方式实现对半径一千米范围内的信号进行传递,从而很大程度上减少了施工难度,每台无线电压转换器之间形成网络,可覆盖厂区各区域,不受地理环境影响,当测量点在回转窑等转动平台时,无线电压转换器能解决线缆无法铺设的难题。 

3、本实用新型通过天线增益将承载电压信号的无线信号发送出去,经由网关进入上位机系统,适用面广,可以与各类输出信号是0-5V的仪器仪表配套使用。 

4、本实用新型具有硬件升级功能,内置ADS1115芯片具有2路差分信号输入功能,现只用了一路,如果现场需要,还可以再接一路。 

5、每个电压信号传输装置都内置了一块记忆芯片,这样就很方便我们记录和区分每一个信号源的地理位置信息和所测信号种类,方便工程人员检测和维护。 

6、液晶显示模块支持热拔插,排针型的接口电路简单,在MCU的强大支撑下完全可以通过软件模拟时序来实现数据的显示,而不用驱动芯片,节省设计的成本。 

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