[實用新型]一種開關量信號采集裝置

有效

• 申請號: 201520456985.9
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204945665U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 朱海旺;劉鵬飛
• 申請（專利權）人: 瑞斯康達科技發展股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王康;栗若木

技術領域

本實用新型涉及信號采集，特別地涉及開關量信號采集，屬于信號處理技術領域。

背景技術

在現代工業中，開關量信號的作用已經越來越重要，它常用于工業設備的檢測，為工業設備提供控制信號。隨著科學技術的不斷發展，自動化程度的不斷提高，工業應用中對開關量信號的采集的適應性要求也越來越高。

開關量信號輸入接口通常包括兩種接口形式，一種是干接點形式，另一種是濕接點形式，其中：

干接點接口指的是一種無源開關，接口本身不提供電源，可以用來采集有源開關量信號；

濕接點接口指的是一種有源開關，接口本身可提供電源，2個接點之間有極性，可以用來采集無源開關量信號；

但是在現有技術中，對于開關量信號的采集，信號接入設備的接口形式通常是固定的，也就是設備接口只能適配一種開關量信號輸入形式，如果該接入設備的使用環境發生變化或者相應的開關量信號輸入接口形式發生變化，通常需要更換匹配接口的接入設備，才能實現信號采集的目的。由此可見，現有技術中接入設備對于開關量輸入接口的通用性亟待提高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種開關量信號采集裝置，以兼容有源開關量信號和無源開關量信號的可靠采集。

為了解決上述技術問題，本實用新型公開了一種開關量信號采集裝置，包括：以采集有源開關量或者采集無源開關量的接口接入方式之一采集接口開關量信號的采集電路，還包括判斷電路、與所述判斷電路輸出端連接、根據不同的接口接入方式輸出不同指示的控制電路，以及與所述控制電路、采集電路均連接的切換電路；

其中，所述采集電路至少包括三個輸入端：第一電壓采集輸入端、第二電壓采集輸入端及接口地；

所述判斷電路，根據所述采集電路的當前接口接入方式判斷當前開關量的采集方式，當所述采集電路的接口接入方式為第一電壓采集輸入端和第二電壓采集輸入端時，判斷采集方式為采集有源開關量；當所述采集電路的接口接入方式為第二電壓采集輸入端和接口地時，判斷采集方式為采集無源開關量；

所述控制電路，根據不同的采集方式輸出不同的指示至所述切換電路；

所述切換電路，根據所述控制電路輸出的指示使得所述采集電路中以采集無源開關量信號或者有源開關量信號的接口接入方式之一形成電流通路。

可選地，上述開關量信號采集裝置中，所述切換電路包括：線圈設置在所述控制電路輸出端之間的繼電器(SW)，所述繼電器(SW)的公共端觸點和第一自由端觸點、第二自由端觸點分別形成采集無源開關量信號或者采集有源開關量信號的電流通路。

可選地，上述開關量信號采集裝置中，所述控制電路包括：第一分壓電阻(R3)、第二分壓電阻(R4)以及NPN型三極管(Q1)，其中：

串聯連接的所述第一分壓電阻(R3)和第二分壓電阻(R4)設置在所述判斷電路的輸出端之間，且所述第一分壓電阻(R3)和第二分壓電阻(R4)的串聯點與所述NPN型三極管(Q1)的基極連接，所述NPN型三極管(Q1)的發射極還與信號地連接；

所述繼電器(SW)的線圈一端與信號電源(VCC)連接，另一端與所述NPN型三極管(Q1)的發射極連接，且其第一自由端觸點與接口電源(VCC_PORT)連接。

可選地，上述開關量信號采集裝置中，在信號電源(VCC)與所述NPN型三極管(Q1)的集電極之間設置續流二極管(D2)。

可選地，上述開關量信號采集裝置中，所述繼電器(SW)的線圈另一端通過穩壓二極管(D3)與所述NPN型三極管(Q1)的發射極連接。

可選地，上述開關量信號采集裝置中，所述采集電路包括：第一限流電阻(R1)、第二限流電阻(R2)光耦(U1)、上拉電阻(R5)；其中：

所述第一限流電阻(R1)的一端與第一電壓采集輸入端連接，另一端與所述繼電器(SW)的第二自由端觸點連接，第二限流電阻(R2)一端與所述第二電壓采集輸入端連接，另一端與所述光耦(U1)的輸入側負極連接，所述繼電器(SW)的第一自由端觸點與接口電源(VCC_PORT)連接，所述繼電器(SW)的線圈設置在所述判斷電路輸出端之間；

所述光耦(U1)的輸入側正極與所述繼電器(SW)的公共端觸點連接，所述光耦(U1)的輸出端正極通過上拉電阻(R5)與外置電源(VDD)連接，并且為所述開關量信號采集電路的輸出端。

可選地，上述開關量信號采集裝置中，所述第二限流電阻(R2)一端與所述光耦(U1)的輸入端負極之間設置截止二極管(D1)。