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专利号: 2019109522245
申请人: 赵明
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2025-04-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种矩阵式多功能信号隔离变送器,包括信号隔离采集单元阵列,其特征在于还包括内部数字信号隔离单元阵列和信号隔离转换单元阵列;

所述信号隔离采集单元阵列由k个信号隔离采集单元组成,所述内部数字信号隔离单元阵列由m个内部数字信号隔离单元组成,所述信号隔离转换单元阵列由n个信号隔离转换单元组成;

所述k,m,n为正整数;

所述信号隔离采集单元阵列、内部数字信号隔离单元阵列和信号隔离转换单元阵列有两种连接方式,第一种连接方式中元素数量的关系为:m=n+k‑1,第二种连接方式中元素数量的关系为m=n+k;

所述信号隔离采集单元负责将源设备输出的模拟电流信号转换为相应数字信号,与数字信号设备及内部其它信号隔离采集单元和信号隔离转换单元进行数据交互,所述内部数字信号隔离单元阵列负责隔离信号隔离采集单元阵列及各信号隔离转换单元阵列任意元素间的数字通信,所述信号隔离转换单元负责与数字信号设备及内部其它信号隔离采集单元和信号隔离转换单元进行数据交互,并将交互数据中相应的数字信号转换为相应的模拟电流信号传输给目标设备;

所述源设备指通过模拟电流信号发送数据的设备;

所述数字信号设备指通过数字信号与信号隔离采集单元或信号隔离转换单元进行数据交互的设备;

所述目标设备指接收模拟电流信号的设备;

所述模拟电流信号指直流电流信号。

2.根据权利要求1所述的矩阵式多功能信号隔离变送器,其特征在于所述信号隔离采集单元至少包括1对电流输入端口、1组隔离数字通信端口和1组非隔离数字通信端口,所述内部数字信号隔离单元包括1组与信号隔离采集单元通信的数字通信端口组甲和1组与信号隔离转换单元通信的数字通信端口组乙,所述信号隔离转换单元包括1个电源输入端口、

1个电流输出端口、1组隔离数字通信端口和1组非隔离数字通信端口。

3.根据权利要求2所述的矩阵式多功能信号隔离变送器,其特征在于信号隔离采集单元阵列、内部数字信号隔离单元阵列和信号隔离转换单元阵列间的第一种连接方式为:所述信号隔离采集单元的电流输入端口连接到相应源设备的电流输出端口,隔离数字通信端口组与相应数字信号设备的相应数字通信端口组中的端口分别一一对应连接;所述信号隔离采集单元阵列中的第一个元素的非隔离数字通信端口组与内部数字信号隔离单元阵列中所有元素的数字通信端口组甲中的端口分别一一对应连接,其它元素的非隔离数字通信端口组分别与相应的内部数字信号隔离单元的数字通信端口组乙中的端口一一对应连接;

所述信号隔离转换单元的电源输入端口连接到相应目标设备的电源正极输出端,电流输出端口连接相应目标设备的模拟信号输入端,隔离数字通信端口组与相应的数字信号设备的相应数字通信端口组分别一一对应连接,非隔离数字通信端口组分别与相应的内部数字信号隔离单元的数字通信端口组乙中的端口一一对应连接。

4.根据权利要求2所述的矩阵式多功能信号隔离变送器,其特征在于所述信号隔离采集单元阵列、内部数字信号隔离单元阵列和信号隔离转换单元阵列间的第二种连接方式为:所述信号隔离采集单元的电流输入端口连接到相应源设备的电流输出端口,隔离数字权通信端口组连接到相应数字信号设备的相应数字通信端口组;所述信号隔离转换单元的电源输入端口连接到相应目标设备的电源正极输出端,电流输出端口连接相应目标设备的模拟信号输入端,隔离数字通信端口组连接到相应数字信号设备的相应数字通信端口组;

所述信号隔离采集单元阵列和信号隔离转换单元阵列中的元素分别使用非隔离数字通信端口组经相应内部数字信号隔离单元进行级联,最终形成环状级联结构。

5.根据权利要求1所述的矩阵式多功能信号隔离变送器,其特征在于所述的信号隔离采集单元的最小正常工作电流应不大于其测量量程的最小值,最大承受电流应不小于其测量量程的最大值。

6.根据权利要求5所述的矩阵式多功能信号隔离变送器,其特征在于所述的信号隔离转换单元的最小输出电流为信号隔离转换单元的最小正常工作电流,最大输出电流为其输出量程的最大值,目标设备相应的电源输出端应能够提供信号隔离转换单元所需的最大输出电流,且输出量程的最小值应不小于信号隔离转换单元的最小输出电流。