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摘要：本发明提供隔离电路、安全栅及隔离器，所述隔离电路包括：模数数模转换模块，其包括模数转换模块及数模转换模块；所述模数转换模块用于采集来自所述测量装置的输入信号以将所述输入的模拟信号转换为数字信号并传至控制模块；所述数模转换模块用于接收来自所述控制模块的数字信号并将该数字信号转换为模拟信号后输出；所述控制模块，用于接收来自所述模数转换模块的数字信号，经计算处理后输出至所述数模转换模块；电压耦合模块，用于接收来自所述数模转换模块的输出信号，以对该输出信号进行电压耦合；调制解调模块，用于将耦合后的信号进行调制并输出至所述控制装置。本发明相较于传统智能型模拟量产品响应时间提高一个数量级以上的响应速度。

主权项：1.一种隔离电路，其特征在于，所述隔离电路的输入端连接位于现场的测量装置，输出端连接控制装置；所述隔离电路包括：模数数模转换模块，其包括模数转换模块及数模转换模块；所述模数转换模块用于采集来自所述测量装置的输入信号以将所述输入的模拟信号转换为数字信号并传至控制模块；所述数模转换模块用于接收来自所述控制模块的数字信号并将该数字信号转换为模拟信号后输出；所述控制模块，用于接收来自所述模数转换模块的数字信号，经计算处理后输出至所述数模转换模块；电压耦合模块，用于接收来自所述数模转换模块的输出信号，以对该输出信号进行电压耦合；调制解调模块，用于将耦合后的信号进行调制并输出至所述控制装置。

全文数据：隔离电路、安全栅及隔离器技术领域[0001]本发明涉及电路技术领域，特别是涉及隔离电路、安全栅及隔离器。背景技术[0002]隔离器、安全栅等产品用于将现场变送器或流量计等设备的模拟量信号传输到PLC或DCS端，隔离器、安全栅输出的模拟信号从种类上可分为电流信号、电压信号两大类。从信号量程来说每种又可分为多种量程。同样，PLC或DCS输入的信号也是多种多样的，因此智能型可组态隔离器、安全栅应运而生。[0003]但是，传统的智能型隔离器、安全栅采用的是PWM输出。这样带来的结果是要达到高精度〇•1%F_S.以内）要求需要较长的响应时间，一般为几百毫秒到数秒，导致产品的使用范围大大减小了，同时也增加了产品被客户退回的风险。发明内容[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供隔离电路、安全栅及隔离器，用于解决现有技术中的智能型隔离器、安全栅因采用PWM输出而导致高精度输出需要较长的响应时间，从而导致产品的使用范围受限等技术问题。[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种隔离电路，所述隔离电路的输入端连接位于现场的测量装置，输出端连接控制装置;所述隔离电路包括:模数数模转换模块，其包括模数转换模块及数模转换模块;所述模数转换模块用于采集来自所述测量装置的输入信号以将所述输入的模拟信号转换为数字信号并传至控制模块;所述数模转换模块用于接收来自所述控制模块的数字信号并将该数字信号转换为模拟信号后输出;所述控制模块，用于接收来自所述模数转换模块的数字信号，经计算处理后输出至所述数模转换模块;电压耦合模块，用于接收来自所述数模转换模块的输出信号，以对该输出信号进行电压耦合;调制解调模块，用于将耦合后的信号进行调制并输出至所述控制装置。[0006]于本发明的一实施例中，所述隔离电路包括:第一电磁兼容保护模块，位于所述隔离电路的输入端以吸收输入端的电磁干扰信号；第二电磁兼容保护模块，位于所述隔离电路的输出端以吸收输出端的电磁干扰信号。[0007]于本发明的一实施例中，所述隔离电路包括:整流模块，用于将外部交流电压转换为直流电压，以提供直流电压至所述隔离电路的各个模块。[0008]于本发明的一实施例中，所述控制模块包括MCU控制模块。[0009]于本发明的一实施例中，所述隔离电路的应用于安全栅或隔离器;所述测量装置包括变送器或流量计;所述控制装置包括可编程逻辑控制器PLC或分布式控制系统DCS。[0010]于本发明的一实施例中，所述隔离电路的响应时间包括控制模块输入采样时间、数模转换模块响应时间及电压耦合模块响应时间;其中所述控制模块输入采样时间包含所述模数转换模块响应时间。[0011]于本发明的一实施例中，所述隔离电路输入端的输入信号的类型包括电压信号或电流信号。[0012]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种安全栅，包括所述隔离电路。[0013]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种隔离器，包括所述隔离电路。[0014]如上所述，本发明的隔离电路、安全栅及隔离器，具有以下有益效果:本发明提供的技术方案咸够将广品响应时间控制在l〇ms以内，相较于传统智能型模拟量产品响应时间提高一个数量级以上的响应速度，故本发明实现了智能型快速响应技术，通过电压耦合技术避开PWM响应时间长的缺点实现快速响应，从而提升了产品的适用性。附图说明[0015]图1显示为本发明一实施例中隔离电路的模块结构示意图。[0016]图2显示为本发明一实施例中隔离电路的电路结构示意图。[0017]元件标号说明[0018]11第一电磁兼容保护模块[0019]12整流模块[0020]13模数数模转换模块[0021]14控制模块[0022]15电压耦合模块[0023]16调制解调模块[0024]17第二电磁兼容保护模块[0025]21MCU控制模块[0026]22数模转换模块[0027]23电压耦合模块[0028]24调制解调模块具体实施方式[0029]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0030]需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、““下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。[0031]再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、““一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和或C”意味着“以下任一个：八;8;：^和84和：;3和：;六、8和：”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。[0032]本发明提供隔离电路、安全栅及隔离器，所述隔离电路的输入端连接位于现场的测量装置，输出端连接控制装置，本发明提供的技术方案能够将产品响应时间控制在l〇ms以内，相较于传统智能型模拟量产品响应时间提高一个数量级以上的响应速度，故本发明实现了智能型快速响应技术，通过电压耦合技术避开PWM响应时间长的缺点实现快速响应，从而提升了产品的适用性，下文将结合具体的实施例说明本发明技术方案的实施方式及实现原理。[0033]如图1所示，展示本发明一实施例中隔离电路的模块结构示意图。所述隔离电路的输入端连接现场的变送器或者流量计等测量装置，以接收来自该些现场设备的模拟量信号;所述隔离电路将接收到的模拟量信号转换为数字信号并通过输出端输出至可编程逻辑控制器PLC端或分布式控制系统DCS端等控制装置。[0034]所述隔离电路应用于带有隔离功能的装置，例如可以是隔离器或者安全栅等等。安全栅又称为安全限能器，是本安系统中的重要组成部分。安全栅的类型包括有隔离式安全栅，其不仅具有限能的功能还有隔离功能。隔离器是一种采用光电或电磁隔离原理，将输入信号进行转换输出的设备;输入、输出和工作电源三者相互隔离，是工业控制系统中重要组成部分。[0035]于本实施例中，所述隔离电路具体包括:第一电磁兼容保护模块11、整流模块12、模数数模转换模块13、控制模块14、电压耦合模块15、调制解调模块16及第二电磁兼容保护模块17,下文就各个模块的作用做详细说明。[0036]所述第一电磁兼容保护模块11位于隔离电路的输入端，用于吸收输入端的电磁千扰信号，从而提高信号传输的抗干扰能力，所述电磁干扰例如为电快速脉冲群冲击、浪涌电流或者静电等干扰。所述第二电磁兼容保护模块17位于隔离电路的输出端，用于吸收输出端的电磁干扰信号，其工作原理与所述第一电磁兼容保护模块11类似，故不再赘述。[0037]所述整流模块12用于将变压器产生的交流电压整流为直流电压，从而为隔离电路输入及输出的各个芯片提供直流电压。[0038]所述模数数模转换模块13又包括模数转换模块以及数模转换模块。所述模数转换模块用于采集输入信号，将采集到的模拟量形式的输入信号转换为数字信号并传至所述控制模块14，以供所述控制模块14处理。所述数模转换模块用于接收来自所述控制模块14的数字信号，将数字信号转换为模拟信号并输出。[0039]所述电压耦合模块I5和调制解调模块ie用于将采样计算得到的电压耦合至输出端。[0040]所述控制模块14用于接收来自所述模数转换模块的采集输入信号，处理该输入信号并输出相应的数字信号至所述数模转换模块。所述控制模块14例如为M⑶控制模块、Dsp控制模块、FPGA控制模块或者Soc控制模块等等。'[0041]如图2所示，展示本发明一实施例中隔离电路的电路结构示意图。于本实施例中，所述控制模块为MCU控制模块21，各芯片的VCC和VCC1为变压器产生的交流电压经未图示的整流模块整流后产生的直流电压，其作用是为隔离电路输入及输出的各个芯片提供直流电压。[0042]在一实施例中，输入信号为电压信号，则该电压信号通过电阻R1和R2进行分压。MCU控制模块21对分压后的信号进行采样，采样计算完成后将输出信号通过数模转换模块22输出至电压耦合模块M的电压耦合端，耦合输出且经调制解调模块24调制解调后输出。于本实施例中，所述模数转换模块集成于MCU控制模块21内，故未图示。[0043]在一实施例中，输入信号为电流信号，则该电流信号流经电阻R1后产生电压。M⑶控制模块21对电阻R1两端电压进行采样，采样计算完成后将输出信号通过数模转换模块22输出至电压耦合模块23的电压耦合端，耦合输出且经调制解调模块24调制解调后输出。于本实施例中，所述模数转换模块集成于MCU控制模块21内，故未图示。[0044]值得注意的是，传统的智能型隔离器、安全栅采用的是PWM输出。这样带来的结果^要达到高精度0.1%F.S•以内）要求需要较长的响应时间，一般为几百毫秒到数秒，导致产品的使用范围大大减小了，同时也增加了产品被客户退回的风险。本发明中隔离电路的产品响应时间计算如下:产品响应时间=MCU控制模块输入采样时间+数模转换模块响应时间+电压耦合模块响应时间。以输入端15位分辨率为例，其精度为1215-1，即约为0.003%，MCU控制模块的采样时间约为5ms;若输入端为14位分辨率，则其精度为1八214-1，即约为0.0〇6%，数模转换模块的响应时间约为2ms，电压耦合模块的响应时间约为2ms。因此，本发明提供的技术方案能够将产品响应时间控制在l〇ms以内，相较于传统智能型模拟量产品响应时间提高一个数量级以上的响应速度，故本发明实现了智能型快速响应技术，通过电压耦合技术避开PWM响应时间长的缺点实现快速响应，从而提升了产品的适用性。[0045]综上所述，本发明提供的隔离电路、安全栅及隔离，其输入端连接位于现场的测量装置，输出端连接控制装置，本发明提供的技术方案能够将产品响应时间控制在l〇ms以内，相较于传统智能型模拟量产品响应时间提高一个数量级以上的响应速度，故本发明实现了智能型快速响应技术，通过电压耦合技术避开PWM响应时间长的缺点实现快速响应，从而提升了产品的适用性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。[0046]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所掲示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

权利要求：1.一种隔离电路，其特征在于，所述隔离电路的输入端连接位于现场的测量装置，输出端连接te制装置;所述隔尚电路包括：模数数模转换模块，其包括模数转换模块及数模转换模块;所述模数转换模块用于采集来自所述测量装置的输入信号以将所述输入的模拟信号转换为数字信号并传至控制模块;所述数模转换模块用于接收来自所述控制模块的数字信号并将该数字信号转换为模拟信号后输出；所述控制模块，用于接收来自所述模数转换模块的数字信号，经计算处理后输出至所述数模转换模块；电压耦合模块，用于接收来自所述数模转换模块的输出信号，以对该输出信号进行电压耦合；调制解调模块，用于将耦合后的信号进行调制并输出至所述控制装置。2.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，包括：第一电磁兼容保护模块，位于所述隔离电路的输入端以吸收输入端的电磁干扰信号；第二电磁兼容保护模块，位于所述隔离电路的输出端以吸收输出端的电磁干扰信号。3.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，包括：整流模块，用于将外部交流电压转换为直流电压，以提供直流电压至所述隔离电路的各个模块。4.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述控制模块包括MCU控制模块。5.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述隔离电路的应用于安全栅或隔离器;所述测量装置包括变送器或流量计;所述控制装置包括可编程逻辑控制器PLC或分布式控制系统DCS。6.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述隔离电路的响应时间包括控制模块输入采样时间、数模转换模块响应时间及电压耦合模块响应时间；其中所述控制模块输入采样时间包含所述模数转换模块响应时间。7.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述隔离电路输入端的输入信号的类型包括电压信号或电流信号。8.—种安全栅，其特征在于，包括权利要求1〜7中任一种所述的隔离电路。9.一种隔离器，其特征在于，包括权利要求1〜7中任一种所述的隔离电路。

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