CN205540217U - 模拟量输入装置 - Google Patents
模拟量输入装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205540217U CN205540217U CN201521016989.1U CN201521016989U CN205540217U CN 205540217 U CN205540217 U CN 205540217U CN 201521016989 U CN201521016989 U CN 201521016989U CN 205540217 U CN205540217 U CN 205540217U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- amplifier
- resistance
- common mode
- outfan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种模拟量输入装置，包括供电电路、CPU模块、通信电路和通道采集电路，所述供电电路用于给整个AI模块供电，所述通道采集电路用于将现场信号传递给CPU模块，所述CPU模块用于通过通信电路与DCS***的控制站进行通讯，所述通道采集电路设有带高输入阻抗和共模抑制能力的共模抑制电路，所述共模抑制电路用于对现场信号进行差模放大，同时实现共模抑制。通过本实用新型的带共模抑制的共模抑制电路可以只对差模进行放大，而对共模进行抑制，解决DCS***中AI模块中抗共模干扰能力不太强的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及DCS控制***领域，特别是涉及一种模拟量输入装置。
背景技术
在DCS控制***中,AI模拟量输入模块使用是很普及的。在现场中经常遇到由于现场环境不太好,传输信号线上耦合了共模信号，当共模信号比较大时对信号的影响很大，导致信号检测不准。现在一般采用的方法是输入端加一个电压跟随放大器进行信号采集，但是该电压跟随放大器是不能对共模信号进行抑制,同时因其输入电阻很低并且对电路中的电阻比值匹配度要求很高，所以共模抑制能力不是很强。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种模拟量输入装置，通过本实用新型的共模抑制电路可以只对差模进行放大，而对共模进行抑制，解决DCS***中AI模块中抗共模干扰能力不太强的问题。
本实用新型的目的是这样实现的：一种模拟量输入装置，包括供电电路、CPU模块、通信电路和通道采集电路，所述供电电路用于给整个AI模块供电，所述通道采集电路用于采集现场设备的信号，并传递给CPU模块，所述CPU模块用于通过通信电路与DCS***的控制站正确进行通讯，所述通道采集电路设有带高输入阻抗的共模抑制电路，所述共模抑制电路用于对现场信号进行差模放大，同时实现共模抑制。共模抑制电路的输入端为本模拟量输入模块的信号输入端。
所述共模抑制电路包括第一运放VC1A、第二运放VC1C、第三运放VC1D以及若干电阻，所述第二运放VC1C的同相输入端用于与现场设备的第一信号输出端连接，所述第二运放VC1C的反相输入端分别与第五电阻R5的一端、第七电阻RG的一端连接，所述第五电阻R5的另一端与第二运放VC1C的输出端连接，所述第七电阻RG的另一端分别与第六电阻R6的一端、第三运放VC1D的反相输入端连接，所述第六电阻R6的另一端与第三运放VC1D的输出端连接，所述第二运放VC1C的输出端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端、第一运放VC1A的同相输入端连接，第二电阻R2的另一端与第一运放VC1A的输出端连接，所述第一运放VC1A的输出端与通道采集电路连接，所述第三运放VC1D的同相输入端用于与现场设备的第二信号输出端连接，第三运放VC1D的输出端与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端、第一运放VC1A的反相输入端连接，第四电阻R4的另一端接地。本实用新型的共模抑制电路共模抑制能力很强，比如1-5V输入信号，使用传统差模电路,只能保证<20mV的共模电压不会对精度产生影响，而使用本实用新型设计的共模抑制电路，可以在<1V共模信号下对精度无影响。且本实用新型的共模抑制电路有增大输入阻抗的作用，正负两端输入阻抗都特别大，大于108欧姆，输入阻抗高对信号影响小。
所述第一运放VC1A、第二运放VC1C、第三运放VC1D采用型号为LM324A的集成运放。
所述通道采集电路还包括滤波电路和采样电路，所述滤波电路和采样电路设置在共模抑制电路与CPU模块之间，所述共模抑制电路的输入端用于接收现场信号，所述共模抑制电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与采样电路的输入端连接，所述采样电路的输出端与CPU模块连接。采样电路一般情况是AD转换电路。若CPU模块自带AD转换功能，则本实用新型的通道采集电路无需设置AD转换电路。滤波电路是滤掉信号中的噪声等干扰。
所述CPU模块与通道采集电路之间设有第一隔离电路。
所述CPU模块与通信电路之间设有第二隔离电路。
由于采用了上述方案，由于本实用新型的通道采集电路设有带高输入阻抗的共模抑制电路，所述共模抑制电路用于对现场信号进行差模放大，对共模进行抑制。通过本实用新型的共模抑制电路可以只对差模进行放大对共模进行抑制，采用了本电路的AI输入模块共模抑制比很高，且输入阻抗很大。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的模拟量输入装置的原理框图；
图2为本实用新型的共模抑制电路的电路图。
具体实施方式
参见图1，一种模拟量输入装置，包括供电电路、CPU模块、通信电路和通道采集电路，所述供电电路用于给整个AI模块供电，所述通道采集电路用于采集现场信号，并将现场信号传递给CPU模块。所述通道采集电路设有带高输入阻抗的共模抑制电路，所述共模抑制电路用于对现场信号进行差模放大，同时实现共模抑制。共模抑制电路的输入端为本模拟量输入模块的信号输入端。所述通道采集电路还包括滤波电路和采样电路，所述滤波电路和采样电路设置在共模抑制电路与CPU模块之间，所述共模抑制电路的输入端用于接收现场信号，所述共模抑制电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与采样电路的输入端连接，所述采样电路的输出端与CPU模块连接。采样电路一般情况是AD转换电路。若CPU模块自带AD转换功能，则本实用新型的通道采集电路无需设置AD转换电路。滤波电路是滤掉信号中的噪声等干扰。所述CPU模块连接EEPROM存取电路，可以保存一些设置参数。所述CPU模块与通道采集电路之间设有第一隔离电路。所述CPU模块用于通过通信电路与DCS***的控制站进行通讯。所述CPU模块与通信电路之间设有第二隔离电路。通信电路是进行通信的电路。通过通信电路，CPU可以和控制站进行通信。通信电路的核心是采用的通信芯片，比如SP485等。它一边接外边的485总线，一边接上边的隔离电路。
参见图2，所述共模抑制电路包括第一运放VC1A、第二运放VC1C、第三运放VC1D以及若干电阻，所述第二运放VC1C的同相输入端用于与现场设备的第一信号输出端连接，所述第二运放VC1C的反相输入端分别与第五电阻R5的一端、第七电阻RG的一端连接，所述第五电阻R5的另一端与第二运放VC1C的输出端连接，所述第七电阻RG的另一端分别与第六电阻R6的一端、第三运放VC1D的反相输入端连接，所述第六电阻R6的另一端与第三运放VC1D的输出端连接，所述第二运放VC1C的输出端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端、第一运放VC1A的同相输入端连接，第二电阻R2的另一端与第一运放VC1A的输出端连接，所述第一运放VC1A的输出端与通道采集电路连接，所述第三运放VC1D的同相输入端用于与现场设备的第二信号输出端连接，第三运放VC1D的输出端与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端、第一运放VC1A的反相输入端连接，第四电阻R4的另一端接地。所述第一运放VC1A、第二运放VC1C、第三运放VC1D采用型号为LM324A的集成运放。本实用新型的共模抑制电路共模抑制能力很强，比如1-5V输入信号，使用传统差模电路,只能保证<20mV的共模电压不会对精度产生影响，而使用本实用新型设计的共模抑制电路，可以在<1V共模信号下对精度无影响。且本实用新型的共模抑制电路有增大输入阻抗的作用，正负两端输入阻抗都特别大，大于108.。
参见图2，设R1=R3, R2=R4, R5=R6. 那么根据电路知识可以得到：Uout=-(Uin+-Uin-)(1+2R5/RG)R2/R1 。根据这个推倒公式,可以看到输出电压只和输入电压的差有关系。想把输入的差放大多少倍就相应的取值。其中的电阻R5, . RG R2,R1都是精密电阻可根据具体需要自己匹配，这样的话，共模信号在本电路就被极大的抑制了。采用了本电路的AI输入模块共模抑制比很高。根据我们的AI模块实测共模交流抑制电压可以达到250V.Ac，共模直流可达1V，而改进前分别为40V.ac. 20mV.dc。
本实用新型不仅仅局限于上述实施例，在不背离本实用新型技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种模拟量输入装置，其特征在于：包括供电电路、CPU模块、通信电路和通道采集电路，所述供电电路用于给整个AI模块供电，所述通道采集电路用于采集现场信号，并将现场信号传递给CPU模块，所述CPU模块用于通过通信电路与DCS***的控制站进行通讯，所述通道采集电路设有带高输入阻抗的共模抑制电路，所述共模抑制电路用于对现场信号进行差模放大，同时实现共模抑制。
2.根据权利要求1所述的模拟量输入装置，其特征在于：所述共模抑制电路包括第一运放（VC1A）、第二运放（VC1C）、第三运放（VC1D）以及若干电阻，所述第二运放（VC1C）的同相输入端用于与现场设备的第一信号输出端连接，所述第二运放（VC1C）的反相输入端分别与第五电阻（R5）的一端、第七电阻（RG）的一端连接，所述第五电阻（R5）的另一端与第二运放（VC1C）的输出端连接，所述第七电阻（RG）的另一端分别与第六电阻（R6）的一端、第三运放（VC1D）的反相输入端连接，所述第六电阻（R6）的另一端与第三运放（VC1D）的输出端连接，所述第二运放（VC1C）的输出端与第一电阻（R1）的一端连接，第一电阻（R1）的另一端分别与第二电阻（R2）的一端、第一运放（VC1A）的同相输入端连接，第二电阻（R2）的另一端与第一运放（VC1A）的输出端连接，所述第一运放（VC1A）的输出端与通道采集电路连接，所述第三运放（VC1D）的同相输入端用于与现场设备的第二信号输出端连接，第三运放（VC1D）的输出端与第三电阻（R3）的一端连接，第三电阻（R3）的另一端分别与第四电阻（R4）的一端、第一运放（VC1A）的反相输入端连接，第四电阻（R4）的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的模拟量输入装置，其特征在于：所述第一运放（VC1A）、第二运放（VC1C）、第三运放（VC1D）采用型号为LM324A的集成运放。
4.根据权利要求1所述的模拟量输入装置，其特征在于：所述通道采集电路还包括滤波电路和采样电路，所述滤波电路和采样电路设置在共模抑制电路与CPU模块之间，所述共模抑制电路的输入端用于接收现场信号，所述共模抑制电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与采样电路的输入端连接，所述采样电路的输出端与CPU模块连接。
5.根据权利要求1或4所述的模拟量输入装置，其特征在于：所述CPU模块与通道采集电路之间设有第一隔离电路。
6.根据权利要求1所述的模拟量输入装置，其特征在于：所述CPU模块与通信电路之间设有第二隔离电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201521016989.1U CN205540217U (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 模拟量输入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201521016989.1U CN205540217U (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 模拟量输入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205540217U true CN205540217U (zh) | 2016-08-31 |
Family
ID=56762700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201521016989.1U Active CN205540217U (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 模拟量输入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205540217U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105759750A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-07-13 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | Dcs***的模拟量输入模块 |
-
2015
- 2015-12-09 CN CN201521016989.1U patent/CN205540217U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105759750A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-07-13 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | Dcs***的模拟量输入模块 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204291039U (zh) | 一种适用于交换机的rj45接口电路 | |
| CN205540217U (zh) | 模拟量输入装置 | |
| CN201878140U (zh) | 低压电力线载波通信模块 | |
| CN205157636U (zh) | 一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路 | |
| CN103107795B (zh) | 一种浮地有源电感 | |
| CN103595354B (zh) | 一种紫外可见分光光度计光电小信号采集放大电路 | |
| CN207336632U (zh) | 一种射频电源功率检测电路 | |
| CN204666751U (zh) | 一种基于dsp芯片的氧化锌避雷器在线监测装置 | |
| CN207516439U (zh) | 交流电采集模块及检测设备 | |
| CN206620108U (zh) | 一种新型滤除工频干扰的带阻滤波器 | |
| CN205786850U (zh) | 一种电网谐波信号采集预处理电路 | |
| CN205647489U (zh) | 设有电流隔离电路的ai装置及电流隔离电路 | |
| CN105759750A (zh) | Dcs***的模拟量输入模块 | |
| CN211127565U (zh) | 一种emi交流医疗器械专用电源滤波器 | |
| CN201945347U (zh) | 一种流量计预处理仪 | |
| CN106788608A (zh) | 一种电力线载波通信*** | |
| CN203122375U (zh) | 一种无创血压抗干扰电路 | |
| CN205317908U (zh) | 一种抗干扰的蓄电池电压监测电路 | |
| CN104777779B (zh) | 一种互感器双极性信号变换电路 | |
| CN206209023U (zh) | 一种用于高压输电线路的测试仪 | |
| CN205647443U (zh) | 一种电子无线信号传输放大器 | |
| CN116859289B (zh) | 一种变电站直流***接地故障检测装置 | |
| CN205490453U (zh) | 一种智能终端音频放大滤波电路 | |
| CN205829593U (zh) | 一种新型低通滤波电路 | |
| CN104111027A (zh) | 基于李萨如图分析法的变压器工频信号传感器*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |