[实用新型]一种模拟热电阻负载输出模块

权利要求书

1.一种模拟热电阻负载输出模块，其特征在于：该模块包含MCU系统、通道电路、数字隔离芯片(7)和电源(8)；

模拟热电阻负载输出模块上行与仿真系统的控制模块通讯连接，下行通过与被测试验证的工业控制系统的热电阻采集测温卡件的通道输入接口连接，按照仿真系统下发的温度值输出对应的模拟热电阻负载。

2.根据权利要求1所述的一种模拟热电阻负载输出模块，其特征在于：

所述的MCU系统包含ARM处理器(1)、指示灯(2)、地址采集器(3)、冗余总线(4)、调试接口(5)、看门狗(6)；

所述的ARM处理器(1)存储软件代码、通道配置参数和校准参数；

ARM处理器(1)有3个UART通讯接口、1套SPI通讯接口、复位引脚和多个通用引脚，分别与指示灯(2)、地址采集器(3)、冗余总线(4)、调试接口(5)、看门狗(6)连接；

ARM处理器(1)与数字隔离芯片通过1套SPI通讯接口和通用引脚连接，根据冗余总线配置的温度值，通过SPI通讯接口和通用引脚控制通道电路输出对应的热电阻负载；

所述指示灯(2)与ARM处理器(1)的通用引脚连接，由ARM处理器(1)控制指示灯(2)点亮以分别指示模拟热电阻负载输出模块工作状态、故障状态、通道工作状态；

所述地址采集器(3)与ARM处理器(1)的通用引脚连接，由ARM处理器(1)读取对应引脚状态获得模拟热电阻负载输出模块安装地址；

所述冗余总线(4)是指2套互为冗余的总线，与ARM处理器(1)的2个UART通讯接口连接，经2套隔离485转换电路接入仿真系统，与仿真系统中上行的控制模块通讯；

所述的调试接口(5)是指1个RS232通讯接口，与ARM处理器(1)的1个UART通讯接口连接，RS232通讯接口通过与上行计算机连接用于调试通讯和下载固件；

所述的看门狗(6)与ARM处理器(1)的复位引脚连接，当ARM处理器(1)程序运行故障时复位ARM处理器(1)。

3.根据权利要求2所述的一种模拟热电阻负载输出模块，其特征在于：所述的冗余总线(4)和调试接口(5)均可实现与上行的控制模块或计算机的通讯功能：获取模块板级诊断信息、通道工作模式配置、通道校准、通道遥控输出、获取通道诊断信息的协议通讯。

4.根据权利要求1所述的一种模拟热电阻负载输出模块，其特征在于：所述的通道电路包含DAC芯片(9)、电压调理电路(10)、MOS管电阻转换电路(11)、精密电阻(12)、取样放大电路(13)、ADC芯片(14)，实现模拟热电阻负载输出功能；

所述的DAC芯片(9)通过SPI通讯接口与数字隔离芯片(7)连接，按照SPI通讯接口的指令输出对应的电压信号到电压调理电路(10)；

所述的电压调理电路(10)受数字隔离芯片(7)的信号控制，按照控制信号对应放大系数将DAC芯片(9)输出的电压信号进行调理后输出到所述的MOS管电阻转换电路(11)；

所述的MOS管电阻转换电路(11)受电压调理电路(10)的输出信号控制，实现输出电阻阻值的连续调节；

所述的精密电阻(12)与MOS管电阻转换电路(11)输出的电阻共同构成模块输出的模拟热电阻负载；

所述的取样放大电路(13)受数字隔离芯片(7)的信号控制，将精密电阻(12)上的电压取样调理放大后输出到ADC芯片(14)；

所述的ADC芯片(14)通过SPI通讯接口与数字隔离芯片(7)连接，采集接口连接取样放大电路(13)的输出信号，实现对模拟热电阻负载状态的识别；

识别结果经MCU系统软件算法后通过对DAC和电压调理电路的控制实现输出模拟热电阻负载调节，或通过对ADC和取样放大电路调节实现对电阻负载输出的识别。

5.根据权利要求4所述的一种模拟热电阻负载输出模块，其特征在于：通道电路中，包含对N个通道的模拟热电阻负载输出，N≥1。