【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工業自動化，尤其涉及一種隔離式32通道4-20ma高精度電流采集系統。
技術介紹
1、當前4-20ma信號被廣泛用于工業自動化系統中的測量和控制領域，如溫度測量和控制、壓力測量和控制、液位測量和控制等。在工業自動化和過程控制中，對多通道的終端變量進行持續精確監控至關重要。而工業現場通常需要將傳感器直接接觸接地金屬結構，而它們通信的控制系統可以參考不同的地電位。這種電勢差會產生接地環路電流，由于所涉及的距離較長，這會導致信號中引入不需要的噪聲和潛在偏移，從而顯著降低測量精度。
2、為此，本申請提出一種隔離式32通道4-20ma高精度電流采集系統。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決上述技術問題，而提出的一種隔離式32通道4-20ma高精度電流采集系統。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種隔離式32通道4-20ma高精度電流采集系統，包括電源管理模塊、mcu控制模塊、rj45網絡通信模塊、隔離4-20ma電流產生模塊、電阻采樣模塊、隔離信號調理模塊、低通濾波模塊、adc測量模塊；
4、所述電源管理模塊用于為系統中mcu控制模塊、rj45網絡通信模塊、隔離4-20ma電流產生模塊、電阻采樣模塊、隔離信號調理模塊、低通濾波模塊、adc測量模塊各個部分提供提供所需要的電源軌；
5、所述mcu控制模塊主要功能為：與上位機進行通信；讀取adc電壓值；進行adc采集通道鏈路選擇，實現ad
6、所述rj45網絡通信模塊，主要用于傳輸數據信號，用于以太網設備和網絡互連；
7、所述隔離4-20ma電流產生模塊，主要用于產生模擬工業現場的4-20ma電流；
8、所述電阻采樣模塊，該模塊作為一個獨立的pcb板通過公母板對板連接器連接；
9、所述隔離信號調理模塊主要實現了電流采集電壓的隔離放大；
10、所述低通濾波模塊用于濾除采集電壓上的干擾。
11、優選地，所述電源管理模塊中包括有主電源，所述主電源供電采用的是標準24v電源。
12、優選地，所述隔離信號調理模塊的數量為32個，32個所述隔離信號調理模塊主要包括32路獨立的，具有完全集成隔離式直流/直流轉換器的精密固定增益放大器amc3330和精密放大器tlv313。
13、優選地，還包括24個隔離運放模塊，24個所述隔離運放模塊采用的是低噪聲高psrr的5v?ldo電源。
14、優選地，所述隔離4-20ma電流產生模塊模擬4-20ma電流回路串聯外部數字萬用表后由mcu單元控制接入校準回路實現板上32通道電流的自校準。
15、優選地，所述電阻采樣模塊上搭載了32個精密模壓金屬膜電阻，該電阻作為電流的采樣電阻。
16、優選地，所述低通濾波模塊主要包括4路獨立的10hz截止頻率的低通濾波器。
17、優選地，所述mcu控制模塊使用的3.3v?ldo電源。
18、本專利技術與現有技術相比，其有益效果為：
19、在滿量程范圍內可以實現全部32通道±0.075％的精度，符合工業標準的板載隔離4-20ma電流回路配合外部高精度數字萬用表可方便用于自身的校準。
20、本專利技術完全隔離的電流測量電路自帶隔離電源，實現精確的測量的同時最大程度地降低噪聲干擾。
21、本專利技術基于ti的高集成度隔離運放，集成式隔離直流/直流轉換器可測量非接地信號，便于多通道應用時實現通道間的隔離。
22、本專利技術與上位機的通信采用rj45網絡通信，輕松實現多系統統一管理，高度集成的解決方案既減小了pcb板體積，也極大降低了測試成本。
23、綜上所述，本專利技術在滿量程范圍內可以實現全部32通道±0.075％的精度，完全隔離的電流測量電路自帶隔離電源，實現精確的測量的同時最大程度地降低噪聲干擾。
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1.一種隔離式32通道4-20mA高精度電流采集系統，其特征在于，包括電源管理模塊、MCU控制模塊、RJ45網絡通信模塊、隔離4-20mA電流產生模塊、電阻采樣模塊、隔離信號調理模塊、低通濾波模塊、ADC測量模塊；
2.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20mA高精度電流采集系統，其特征在于，所述電源管理模塊中包括有主電源，所述主電源供電采用的是標準24V電源。
3.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20mA高精度電流采集系統，其特征在于，所述隔離信號調理模塊的數量為32個，32個所述隔離信號調理模塊主要包括32路獨立且具有完全集成隔離式直流/直流轉換器的精密固定增益放大器AMC3330和精密放大器TLV313。
4.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20mA高精度電流采集系統，其特征在于，還包括24個隔離運放模塊，24個所述隔離運放模塊采用的是低噪聲高PSRR的5V?LDO電源。
5.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20mA高精度電流采集系統，其特征在于，所述隔離4-20mA電流產生模塊模擬4-2
6.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20mA高精度電流采集系統，其特征在于，所述電阻采樣模塊上搭載了32個精密模壓金屬膜電阻，該電阻作為電流的采樣電阻。
7.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20mA高精度電流采集系統，其特征在于，所述低通濾波模塊主要包括4路獨立的10Hz截止頻率的低通濾波器。
8.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20mA高精度電流采集系統，其特征在于，所述MCU控制模塊使用的3.3V?LDO電源。
...【技術特征摘要】
1.一種隔離式32通道4-20ma高精度電流采集系統，其特征在于，包括電源管理模塊、mcu控制模塊、rj45網絡通信模塊、隔離4-20ma電流產生模塊、電阻采樣模塊、隔離信號調理模塊、低通濾波模塊、adc測量模塊；
2.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20ma高精度電流采集系統，其特征在于，所述電源管理模塊中包括有主電源，所述主電源供電采用的是標準24v電源。
3.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20ma高精度電流采集系統，其特征在于，所述隔離信號調理模塊的數量為32個，32個所述隔離信號調理模塊主要包括32路獨立且具有完全集成隔離式直流/直流轉換器的精密固定增益放大器amc3330和精密放大器tlv313。
4.根據權利要求1所述的一種隔離式32通道4-20ma高精度電流采集系統，其特征在于，還包括24個隔離運放模塊，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陸寶石，陳余才，王麗國，
申請(專利權)人：深鈦智能科技蘇州有限公司，
類型：發明
國別省市：
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