專(zhuān)利RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器

1、說(shuō)明書(shū)RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及溫度測(cè)量與控制，尤其涉及可流動(dòng)顆粒材料的溫度測(cè)量與控制。背景技術(shù)RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的發(fā)明，來(lái)自于大型筒倉(cāng)群中糧食溫度檢測(cè)系統(tǒng)的研究，是倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的一部分，叫分機(jī)。它等同于采用模擬溫度傳感器的現(xiàn)有倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的分機(jī)。不同的是，現(xiàn)有倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的分機(jī)是在單片機(jī)的控制下工作，向上接受計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊主機(jī)或總線(xiàn)控制器或數(shù)據(jù)采集卡發(fā)出的選分機(jī)的地址編碼指令和讀取數(shù)據(jù)指令的控制，傳送溫度數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)；向下發(fā)出選分線(xiàn)器的地址編碼指令和讀取分線(xiàn)器內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)指令或控制分線(xiàn)器巡檢指令。現(xiàn)有倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)

2、構(gòu)如框圖所示。現(xiàn)有采用模擬傳感器的倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的分機(jī)大致有兩種:一種是，在單片機(jī)的控制下向下發(fā)出選分線(xiàn)器的地址編碼指令和讀取分線(xiàn)器內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)指令的分機(jī)。它內(nèi)部不帶A/D變換電路，傳感器信號(hào)的模擬量在分線(xiàn)器內(nèi)的單片機(jī)的控制下轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。效果是，能完成向下讀取溫度數(shù)據(jù)，向上傳送溫度數(shù)據(jù)的功能。優(yōu)點(diǎn)是，任務(wù)明確、功能簡(jiǎn)單、連線(xiàn)少，無(wú)需調(diào)試模擬信號(hào)。缺點(diǎn)是，分機(jī)與分線(xiàn)器的RS485、分機(jī)與通訊主機(jī)或總線(xiàn)控制器或數(shù)據(jù)采集卡的RS485總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)、接收電路都是在單片機(jī)的控制下，工作在半雙工狀態(tài)，常因單片機(jī)的控制失常造成通訊沖突的故障；分機(jī)的下位機(jī)A/D變換電路多，可調(diào)器件多，單片機(jī)電路多，電子元器

3、件多，長(zhǎng)期使用因可調(diào)器件和其他電子元器件的電參數(shù)變化，造成A/D變換失常的故障，電子元器件損壞等故障也多。維修、維護(hù)時(shí)必須是專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員才能勝任。另一種，也是在單片機(jī)的控制下向下發(fā)出選分線(xiàn)器的地址指令的分機(jī)。與前者不同的是，它內(nèi)部帶A/D變換電路，直接控制分線(xiàn)器巡檢。傳感器的電壓信號(hào)在分線(xiàn)器內(nèi)變成電流信號(hào)送給分機(jī)。效果是，能控制分線(xiàn)器完成巡檢，能完成傳感器信號(hào)的A/D變換，能完成向上傳送溫度數(shù)據(jù)的功能。優(yōu)點(diǎn)是，任務(wù)明確、功能相對(duì)集中、連線(xiàn)少，比較前者，系統(tǒng)的A/D變換電路少，可調(diào)器件少，因可調(diào)器件和其他電子元器件的電參數(shù)變化，造成A/D變換失常的故障少，RS485總線(xiàn)半雙工通訊沖突故障少。缺點(diǎn)

4、是，每個(gè)分機(jī)都必須調(diào)試模擬信號(hào)。分線(xiàn)器內(nèi)電子元器件多的問(wèn)題仍然存在。維修、維護(hù)時(shí)也必須是專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員才能勝任。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在用一種不帶A/D變換電路，不帶單片機(jī)和其他靠程序運(yùn)行的智能電路，在上位機(jī)RS485總線(xiàn)信號(hào)的控制下直接巡檢512點(diǎn)以?xún)?nèi)反并聯(lián)PN結(jié)溫度傳感器（其他傳感器256個(gè)）的模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，代替大面積多點(diǎn)集中檢測(cè)系統(tǒng)的分機(jī)，取消分機(jī)的下位機(jī)_分線(xiàn)器內(nèi)的所有電子元器件。解決目前倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)，因在現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境中工作的電子元件多、A/D變換電路多、可調(diào)器件多、靠程序運(yùn)行的智能電路多，而故障率高，維修、維護(hù)難度大的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種靠接收巡檢主機(jī)（上

5、位機(jī)）的RS485總線(xiàn)指令，對(duì)512個(gè)以?xún)?nèi)的反并聯(lián)PN結(jié)溫度傳感器（其他傳感器256個(gè)）進(jìn)行逐個(gè)巡檢，并將每個(gè)傳感器的電壓信號(hào)變成電流信號(hào)與RS485總線(xiàn)的高電平驅(qū)動(dòng)線(xiàn)構(gòu)成電流環(huán)的三線(xiàn)制的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器）。組成模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的功能電路有：一個(gè)具有抗雷擊能力的RS485總線(xiàn)信號(hào)接收電路，隨時(shí)接收上巡檢主機(jī)發(fā)出的模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的地址編碼指令和巡檢指令；一個(gè)電平變換電路，將RS485總線(xiàn)信號(hào)接收電路輸出的5V供電電平變成與模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器其他電路相匹配的電平；一個(gè)譯碼器電路，隨時(shí)譯出巡檢主機(jī)發(fā)出的模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的編碼指令；一個(gè)能控制模擬

6、信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器待機(jī)或巡檢工作的電路，隨時(shí)根據(jù)譯碼電路輸出的狀態(tài)進(jìn)入巡檢工作；一個(gè)計(jì)數(shù)器電路，記錄巡檢主機(jī)發(fā)出的巡檢點(diǎn)的數(shù)量，并控制模擬開(kāi)關(guān)陣列電路巡檢；一個(gè)巡檢控制和消除控制電路電阻溫漂影響的電路，根據(jù)計(jì)數(shù)器輸出控制陣列進(jìn)行巡檢和消除模擬開(kāi)關(guān)電阻溫度漂移；一個(gè)100uA精密恒流源電路，給選中的傳感器提供100uA工作電流； 一個(gè)100uA的換向、調(diào)向和V/I變換電路，輸出控制電路，對(duì)反并聯(lián)PN結(jié)溫度傳感器進(jìn)行供電控制；將反并聯(lián)PN結(jié)溫度傳感器中的反相溫度信號(hào)也變成正相信號(hào)；將傳感器電壓信號(hào)變成電流信號(hào)輸出與RS485總線(xiàn)的高電平驅(qū)動(dòng)線(xiàn)構(gòu)成電流環(huán)的三線(xiàn)制總線(xiàn)；只允許模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器輸出電流信號(hào)

7、不允許輸入電流信號(hào)；一個(gè)電源電路，為模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器內(nèi)的功能電路供電。本發(fā)明的技術(shù)解決方案還包括：所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的電平變換電路，其特征在于所述的電平變換電路由RS485總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)通訊信號(hào)接收集成電路，三極管，三極管基極限流電阻和三極管集電極負(fù)載電阻所組成，兩個(gè)輸入端A、B工作在差分狀態(tài)，接收巡檢主機(jī)發(fā)出的200mv的差分編碼信號(hào)，輸出通過(guò)電阻限流控制三極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)+5V和+12V的電平變換。所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的譯碼器電路，其特征在于所述的譯碼器電路由多路譯碼器集成電路芯片MC145027和外圍電路中的兩個(gè)電阻和兩個(gè)電容所組成，芯片

8、引腳A1A5是譯碼器的3態(tài)地址編碼器輸入控制端，當(dāng)C端（9腳）接收的串行編碼的順序與本機(jī)譯碼電路的順序相同時(shí)，D端（11腳VT）輸出高電平，控制分機(jī)進(jìn)入巡檢工作狀態(tài)。所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的控制待機(jī)和巡檢的工作電路，其特征在于所述的控制待機(jī)和巡檢的工作電路由一個(gè)RS觸發(fā)器和一個(gè)三極管以及三極管的基極限流電阻所組成，在RS觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器的輸出控制下通過(guò)三極管的導(dǎo)通與截止實(shí)現(xiàn)待機(jī)與巡檢的轉(zhuǎn)換。所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的計(jì)數(shù)器電路，其特征在于所述的計(jì)數(shù)器電路乃是一塊12位行波計(jì)數(shù)器電路芯片CD4040，其中，9腳（Q1）輸出控制反并聯(lián)傳感器的換向開(kāi)關(guān)和V/I變換

9、輸入換向開(kāi)關(guān)；Q2、Q3、Q4、Q5輸出控制矩陣行開(kāi)關(guān)；Q6、Q7、Q8、Q9輸出控制矩陣列開(kāi)關(guān)；Q10輸出控制RS觸發(fā)器。所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的巡檢控制和消除控制電路電阻溫漂影響電路，其特征在于所述的巡檢控制和消除控制電路電阻溫漂影響電路是由四個(gè)16選1模擬開(kāi)關(guān)集成電路CD4067組成，其中，控制行和列巡檢電路各用一片消除行和列模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻溫漂影響的電路各一片，在計(jì)數(shù)器的控制下，每個(gè)16選1模擬開(kāi)關(guān)中始終保持一個(gè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)選中一個(gè)溫度傳感器。所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的100uA精密恒流源電路，其特征在于所述的100uA精密恒流源電路由電阻R1、

10、R2，高精度集成穩(wěn)壓芯片WD和運(yùn)算放大器A組成，電路中的開(kāi)關(guān)K以三極管代替，待機(jī)時(shí)導(dǎo)通，100uA電流對(duì)地?cái)嗦罚謾C(jī)被選中時(shí)三極管截止，100uA電流通過(guò)換向開(kāi)關(guān)和矩陣開(kāi)關(guān)給傳感器供電。所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的換向、調(diào)向和V/I變換電路、輸出控制電路，其特征在于所述的換向、調(diào)向和V/I變換電路、輸出控制電路系指?jìng)鞲衅鞴╇婋娏鲹Q向電路和V/I變換輸入信號(hào)調(diào)向電路，由兩片CMOS四雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066集成電路芯片組成；V/I變換電路和輸出控制電路采用兩個(gè)運(yùn)算放大器A1、A2和電阻R所組成；二極管D構(gòu)成輸出單向控制電路，其中，KA1、KA2、KA3、KA4組成了控制100uA

11、恒流電流給反并聯(lián)PN結(jié)溫度傳感器供電的換向電路；KB1、KB2、KB3、KB4組成了控制PN結(jié)溫度傳感器電壓信號(hào)極性送入V/I變換電路的換向電路。所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的電源電路，其特征在于所述的電源電路是由220V電源變壓器，二極管全波整流電路，低頻濾波電容，高頻濾波電容，5V三端穩(wěn)壓集成電路LM7805、12V三端穩(wěn)壓集成電路LM7812所組成，交流220V電壓通過(guò)電源變壓器變成交流15V，經(jīng)全波整流和濾波后送給5V三端穩(wěn)壓集成電路LM7805和12V三端穩(wěn)壓集成電路LM7812進(jìn)行穩(wěn)壓和高頻濾波，輸出+12V和+5V直流電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比較本發(fā)明提出的模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)

12、送器的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：1、徹底解決了目前倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的分機(jī)在單片機(jī)的控制下，靠RS485總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)接收電路與上位機(jī)內(nèi)的RS485總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)接收電路，和下設(shè)分線(xiàn)器的RS485總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)接收電路進(jìn)行半雙工通訊收發(fā)數(shù)據(jù)通訊沖突的問(wèn)題；2、徹底解決了目前倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的分機(jī)或分線(xiàn)器內(nèi)A/D變換電路在現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期分散使用，因可調(diào)器件和其他電子元器件的電參數(shù)變化，造成變換失常的問(wèn)題；3、減少倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的電子元器件9095（400點(diǎn)以上系統(tǒng)），降低了測(cè)溫系統(tǒng)中電子元器件在惡劣的環(huán)境中使用的故障率。4、利用反并聯(lián)PN結(jié)溫度傳感器鉗位的特性，提高了模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的抗雷擊的能力。同時(shí)，解決了P

13、N結(jié)溫度傳感器單向?qū)щ姴荒屠讚舻膯?wèn)題。4、降低了倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)因電子元器件多、單片機(jī)多、A/D變換電路多的維修、維護(hù)難度。同時(shí),也大大降低了系統(tǒng)的故障率和使用維護(hù)費(fèi)用；5、降低了倉(cāng)儲(chǔ)糧溫度檢測(cè)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本和調(diào)試的工作量。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的控制原理框圖。圖2是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)原理圖。圖3為電源電路。圖4為RS485總線(xiàn)信號(hào)接收電路和電平變換電路。圖5為譯碼器電路。圖6為100uA精密恒流源電路。圖7為待機(jī)和巡檢控制電路。圖8為巡檢計(jì)數(shù)電路。圖9為巡檢控制和消除控制電路電阻溫漂影響電路。圖10為換向、調(diào)向和V/I變換電路、輸出控制電路。圖中，1為傳感器陣列，2為矩陣開(kāi)關(guān)電路，3為換向和調(diào)

14、向開(kāi)關(guān)電路，4為V/I變換和輸出單向控制電路，5為本機(jī)地址譯碼電路，6和7為待機(jī)和巡檢控制電路，8為100uA電流源電路，9為計(jì)數(shù)器電路，10為電平變換電路，11為RS485總線(xiàn)信號(hào)接收電路，12為二極管電流環(huán)的電流回路電路。具體實(shí)施方式如圖所示的一種利用地址譯碼器、計(jì)數(shù)器、模擬開(kāi)關(guān)等電路，實(shí)現(xiàn)了在上位機(jī)的RS485總線(xiàn)信號(hào)的控制下直接采集512點(diǎn)以?xún)?nèi)的傳感器信號(hào)的模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，通過(guò)利用RS485總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)接收電路的輸入保護(hù)電路，實(shí)現(xiàn)了用三條線(xiàn)既能接收RS485總線(xiàn)信號(hào)，又能上傳電流信號(hào)的功能。即模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的輸出用一條線(xiàn)與上位機(jī)相連，再與上位機(jī)的RS485總線(xiàn)高電平驅(qū)動(dòng)線(xiàn)構(gòu)成電流環(huán)

15、。同時(shí)，通過(guò)對(duì)反并連PN結(jié)溫度傳感器的控制，實(shí)現(xiàn)了矩陣布線(xiàn)的行線(xiàn)×列線(xiàn)×2（16×16×2=512）的控制傳感器空間；以及通過(guò)利用運(yùn)算放大器輸入虛短的特性，實(shí)現(xiàn)了懸浮傳感器的單電源供電的零幅度放大的全運(yùn)放V/I變換功能。下面對(duì)該模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的功能電路進(jìn)一步加以介紹：1.電源電路 電源電路是由220V電源變壓器、二極管全波整流電路、低頻濾波電容、高頻濾波電容、5V三端穩(wěn)壓集成電路LM7805、12 V三端穩(wěn)壓集成電路LM7812等組成。如圖3，其工作原理是：交流220V電壓通過(guò)電源變壓器變成交流15V，經(jīng)全波整流和濾波后送給5V三端穩(wěn)壓集成電路LM7

16、805和12 V三端穩(wěn)壓集成電路LM7812進(jìn)行穩(wěn)壓和高頻濾波，輸出+12V和+5V直流電壓。2. RS485總線(xiàn)信號(hào)接收電路和電平變換電路RS485總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)通訊信號(hào)接收電路和電平變換電路，由RS485總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)通訊信號(hào)接收集成電路（以下簡(jiǎn)稱(chēng)RS485電路）、三極管、三極管基極限流電阻、三極管集電極負(fù)載電阻組成。如圖4所示，其工作原理是：RS485電路是一種半雙工接收和發(fā)射的功能電路。設(shè)計(jì)時(shí)，利用RS485電路的施能端將其鎖定在接收的工作狀態(tài)，兩個(gè)輸入端A、B工作在差分狀態(tài)，能接收巡檢主機(jī)發(fā)出的>200mV的差動(dòng)編碼信號(hào)，輸出通過(guò)電阻限流控制三極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)+5V和+12V的電平

17、變換。圖4中的輸出C與圖5和圖8的C連接。3.譯碼器電路 采用多路譯碼器集成電路芯片MC145027，外圍電路有兩個(gè)電阻和兩個(gè)電容組成。如圖5所示，芯片引腳A1A5是譯碼器的3態(tài)地址編碼輸入控制端。通過(guò)對(duì)A1A5引腳的不同連接可組合出35=243種不同編碼。每個(gè)分機(jī)對(duì)應(yīng)一種編碼，當(dāng)C端（9腳）接收的串行編碼的順序與本機(jī)譯碼電路的編碼順序相同時(shí)D端（11腳VT）輸出高電平控制分機(jī)進(jìn)入巡檢工作狀態(tài)。圖中的D端輸出與圖6的D端輸入連接。4. 100uA精密恒流源電路100uA精密恒流源電路是為PN結(jié)溫度傳感器設(shè)計(jì)的。由電阻R1、R2，高精度集成穩(wěn)壓芯片WD和運(yùn)算放大器A組成。如圖6所示電路中的K是由

18、圖7中的三極管代替，待機(jī)時(shí)導(dǎo)通，100uA電流對(duì)地?cái)嗦?，分機(jī)被選中時(shí)三極管截止，100uA電流通過(guò)換向開(kāi)關(guān)、矩陣開(kāi)關(guān)給傳感器供電。 100uA電流源的工作原理是，根據(jù)運(yùn)算放大器A的兩個(gè)輸入端虛短的特性，得電阻R2兩端電壓降UR2等于集成穩(wěn)壓芯片WD的兩端電壓降UWD，通過(guò)R2的電流 IR2=UWD/ R2=100uA5.待機(jī)和巡檢控制電路控制分機(jī)進(jìn)入巡檢工作的電路是一個(gè)RS觸發(fā)器和一個(gè)三極管以及三極管的基極限流電阻組成。如圖7所示，分機(jī)上電瞬間RS觸發(fā)器的S端在電容的作用下被置位為高電平“1”， R端在譯碼器的作用下為低電平“0”，三級(jí)管導(dǎo)通，100uA電流對(duì)地?cái)嗦?，V/I變換電路輸出電流為零

19、。RF輸出控制計(jì)數(shù)器復(fù)位，當(dāng)譯碼器電路接收到的編碼信號(hào)與本電路編碼相同時(shí)VT輸出D為高脈沖，RS觸發(fā)器被復(fù)位，三級(jí)管截止分機(jī)，進(jìn)入巡檢工作狀態(tài)，圖8計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到513時(shí)，計(jì)數(shù)器的Q10輸出高電平，RS觸發(fā)器的S端得到高電平脈沖，三級(jí)管導(dǎo)通，分機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。6. 巡檢計(jì)數(shù)電路控制巡檢的計(jì)數(shù)電路采用12位行波計(jì)數(shù)電路芯片CD4040，如圖8所示， 其中，9腳（Q1）輸出控制反并聯(lián)傳感器的換向開(kāi)關(guān)和V/I變換輸入換向開(kāi)關(guān)；Q2、Q3、Q4、Q5輸出控制矩陣行開(kāi)關(guān)，Q6、Q7、Q8、Q9輸出控制矩陣列開(kāi)關(guān)；Q10輸出控制RS觸發(fā)器。當(dāng)本機(jī)譯碼電路的D端（11腳VT）輸出高電平脈沖時(shí)，RS

20、觸發(fā)器控制計(jì)數(shù)器CD4040開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器的Q10輸出為高電平時(shí)，RS觸發(fā)器控制計(jì)數(shù)器CD4040復(fù)位，表示分機(jī)在主機(jī)的控制下完成一次巡檢工作。進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。7. 巡檢控制和消除控制電路電阻溫漂影響電路巡檢控制和消除控制電路電阻溫度漂移影響的電路，是由四個(gè)16選1模擬開(kāi)關(guān)集成電路CD4067組成。如圖9所示，其中，控制行和列巡檢電路各用一片，消除行和列模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻溫度漂移影響的電路各用一片。四個(gè)16選1模擬開(kāi)關(guān)在計(jì)數(shù)器的控制下，每個(gè)16選1模擬開(kāi)關(guān)中始終保持一個(gè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。對(duì)應(yīng)選中一個(gè)溫度傳感器。100uA的電流通過(guò)換向開(kāi)關(guān)和行（或列）開(kāi)關(guān)到PN結(jié)溫度傳感器，再通過(guò)列（或行）開(kāi)關(guān)構(gòu)成回路

21、。在PN結(jié)溫度傳感器和連線(xiàn)上產(chǎn)生的電壓信號(hào)，通過(guò)另兩個(gè)16選1模擬開(kāi)關(guān)取回，再通過(guò)信號(hào)調(diào)向模擬開(kāi)關(guān)送給V/I變換電路。利用V/I變換電路的高輸入阻抗特性，使取回的電壓信號(hào)時(shí)通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)的電流小于nA級(jí)，因此，電壓信號(hào)通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的壓降可忽略不計(jì)，從而解決模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻溫度漂移對(duì)測(cè)溫信號(hào)的影響。8. 換向、調(diào)向和V/I變換電路、輸出控制電路傳感器供電電流換向電路和V/I變換輸入信號(hào)調(diào)向電路采用來(lái)兩片CMOS四雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066集成電路芯片組成；V/I變換電路和輸出控制電路采用兩個(gè)運(yùn)算放大器A1、A2和電阻R組成；二極管D構(gòu)成輸出單向控制電路。如圖10所示，其中，KA1、KA2、KA3

22、、KA4組成了控制100uA恒流電流給反并聯(lián)PN結(jié)溫度傳感器供電的換向電路；KB1、，KB2、KB3、KB4組成了控制PN結(jié)溫度傳感器電壓信號(hào)極性送入V/I變換電路的換向電路。100uA恒流電流通過(guò)KA1（或KA4）到PN結(jié)溫度傳感器，再通過(guò)KA2（或KA3）到運(yùn)算放大器A2的輸出端。PN結(jié)溫度傳感器和連線(xiàn)電阻的電壓信號(hào)的正，通過(guò)KB1（或KB4）到運(yùn)算放大器A1的同相輸入端；PN結(jié)溫度傳感器和連線(xiàn)電阻的電壓信號(hào)的負(fù)，通過(guò)KB2（或KB3）到運(yùn)算放大器A2的同相輸入端。電阻R采用精密電阻，通過(guò)外電路構(gòu)成回路。根據(jù)運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端虛短的特性，得電阻R兩端壓降UR等于PN結(jié)溫度傳感器和連線(xiàn)電

23、阻的電壓。因此，通過(guò)電阻R的電流IR與PN結(jié)溫度傳感器和連線(xiàn)電阻的電壓信號(hào)成正比。并與外電路形成電流環(huán)。為了解決分機(jī)間電流環(huán)傳輸溫度信號(hào)相互影響的問(wèn)題，電阻R的回路中串二極管D控制電流單向輸出。權(quán)利要求書(shū)1、一種帶RS485總線(xiàn)的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，包括能隨時(shí)接收上巡檢主機(jī)（上位機(jī)）發(fā)出的模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器的地址編碼指令和巡檢工作指令的接收電路，其特征在于該RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器還包括：一個(gè)電平變換電路一個(gè)譯碼器電路一個(gè)控制待機(jī)和巡檢工作的電路一個(gè)巡檢計(jì)數(shù)電路一個(gè)巡檢控制和消除控制電路電阻溫漂影響電路一個(gè)100uA精密恒流源電路一個(gè)換向、調(diào)向和V/I變換電路、輸

24、出控制電路和一個(gè)電源電路。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，其特征在于所述的電平變換電路由RS485總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)通訊信號(hào)接收集成電路，三極管，三極管基極限流電阻和三極管集電極負(fù)載電阻所組成，兩個(gè)輸入端A、B工作在差分狀態(tài)，接收巡檢主機(jī)發(fā)出的200mv的差分編碼信號(hào)，輸出通過(guò)電阻限流控制三極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)+5V和+18V的電平變換。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，其特征在于所述的譯碼器電路由多路譯碼器集成電路芯片MC145027和外圍電路中的兩個(gè)電阻和兩個(gè)電容所組成，芯片引腳A1A5是譯碼器的3態(tài)地址編碼器輸入控制端，當(dāng)C端（9腳）接

25、收的串行編碼的順序與本機(jī)譯碼電路的順序相同時(shí)，D端（11腳VT）輸出高電平，控制分機(jī)進(jìn)入巡檢工作狀態(tài)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，其特征在于所述的控制待機(jī)和巡檢的工作電路由一個(gè)RS觸發(fā)器和一個(gè)三極管以及三極管的基極限流電阻所組成，在RS觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器的輸出控制下通過(guò)三極管的導(dǎo)通與截止實(shí)現(xiàn)待機(jī)與巡檢的轉(zhuǎn)換。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，其特征在于所述的計(jì)數(shù)器電路乃是一塊12位行波計(jì)數(shù)器電路芯片CD4040，其中，9腳（Q1）輸出控制反并聯(lián)傳感器的換向開(kāi)關(guān)和V/I變換輸入換向開(kāi)關(guān)；Q2、Q3、Q4、Q5輸出控制矩陣行開(kāi)關(guān)；Q6、Q7、Q8、Q9輸出控制矩陣列開(kāi)關(guān)；Q10輸出控制RS觸發(fā)器。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，其特征在于所述的巡檢控制和消除控制電路電阻溫漂影響電路是由四個(gè)16選1模擬開(kāi)關(guān)集成電路CD4067組成，其中，控制行和列巡檢電路各用一片，消除行和列模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻溫漂影響的電路各一片，在計(jì)數(shù)器的控制下，每個(gè)16選1模擬開(kāi)關(guān)中始終保持一個(gè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)選中一個(gè)溫度傳感器。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485+I多路模擬信號(hào)總線(xiàn)發(fā)送器，其特征在于所述的100uA精密恒流源電路由電阻R1、R2，高精度集成穩(wěn)壓