一種開關量信號采集裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]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】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)中，開關量信號的作用已經(jīng)越來越重要，它常用于工業(yè)設備的檢測，為工業(yè)設備提供控制信號。隨著科學技術的不斷發(fā)展，自動化程度的不斷提高，工業(yè)應用中對開關量信號的采集的適應性要求也越來越高。
[0003]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:
[0004]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；
[0005]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；
[0006]但是在現(xiàn)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(huán)境發(fā)生變化或者相應的開關量信號輸入接口形式發(fā)生變化，通常需要更換匹配接口的接入設備，才能實現(xiàn)信號采集的目的。由此可見，現(xiàn)有技術中接入設備對于開關量輸入接口的通用性亟待提尚。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]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。
[0008]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(jù)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；
[0009]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；
[0010]所述判斷電路，根據(jù)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；
[0011]所述控制電路，根據(jù)不同的采集方式輸出不同的指示至所述切換電路；
[0012]所述切換電路，根據(jù)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。
[0013]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。
[0014]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(Ql)，其中:
[0015]串聯(lián)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(lián)點與所述NPN型三極管(Ql)的基極連接，所述NPN型三極管(Ql)的發(fā)射極還與信號地連接；
[0016]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(Ql)的發(fā)射極連接，且其第一自由端觸點與接口電源(VCC_P0RT)連接。
[0017]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(Ql)的集電極之間設置續(xù)流二極管(D2)。
[0018]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(wěn)壓二極管(D3)與所述NPN型三極管(Ql)的發(fā)射極連接。
[0019]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(Ul)、上拉電阻(R5);其中:
[0020]所述第一限流電阻(Rl)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) —端與所述第二電壓采集輸入端連接，另一端與所述光耦(Ul)的輸入側(cè)負極連接，所述繼電器(SW)的第一自由端觸點與接口電源(VCC_P0RT)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；
[0021]所述光耦(Ul)的輸入側(cè)正極與所述繼電器(SW)的公共端觸點連接，所述光耦(Ul)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。
[0022]可選地，上述開關量信號采集裝置中，所述第二限流電阻(R2) —端與所述光耦(Ul)的輸入端負極之間設置截止二極管(Dl)。
[0023]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型實施例提出的開關量信號采集裝置可靈活兼容有源開關量信號和無源開關量信號的可靠采集，并且實現(xiàn)成本低廉，有效地擴展了接入設備的復用/應用范圍。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型實施例提供的開關量采集裝置示意框圖；
[0025]圖2為本實用新型實施例提供的開關量采集裝置的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文將結(jié)合附圖對本實用新型技術方案作進一步詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。
[0027]目前，開關量分為有源開關量信號和無源開關量信號，有源開關量信號指的是“開”和“關”的狀態(tài)是帶電源的信號，對于這種開關量信號的采集，開關量輸入接口是不需要提供電源的，通常以干接點輸入接口的形式出現(xiàn)；無源開關量信號指的是“開”和“關”的狀態(tài)是不帶電源的信號，對于這種開關量信號的采集，開關量輸入接口是需要提供電源的，通常以濕接點輸入接口的形式出現(xiàn)。因此可以通過對不同的開關量采集方式采用不同的開關接口形式，實現(xiàn)對有源開關量信號和無源開關量信號采集的靈活轉(zhuǎn)換。
[0028]基于上述思想，本實用新型實施例提供一種開關量采集裝置，可兼容有源開關量信號和無源開關量信號的采集，參考圖1所示，其至少包括:采集電路、判斷電路、控制電路以及切換電路，其中:
[0029]采集電路，可以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，其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。
[0030]判斷電路，用于根據(jù)采集電路的當前輸入端接入方式判斷當前開關量的采集方式；
[0031 ] 具體地:當采集電路的輸入端接入方式為第一電壓采集輸入端和第二電壓采集輸入端，則判斷電路判斷當前采集方式為采集有源開關量；當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，則判斷當前采集方式為采集無源開關量。
[0032]控制電路，與判斷電路輸出端連接、并根據(jù)判斷電路判斷出的當前開關量的采集方式輸出對應的指示給切換電路。
[0033]切換電路，與控制電路、采集電路均連接，切換電路根據(jù)控制電路輸出的指示使得采集電路中以采集有源開關量或者無源開關量的接入方式之一形成電流通路。
[0034]可見，通過上述電路，提供了一種可以兼容采集有源開關量或者無源開關量的開關量信號采集裝置，有效地擴展了開關量信號采集的應用場景范圍。
[0035]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文將結(jié)合附圖對本實用新型技術方案作進一步詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。
[0036]下面以圖2為例，說明上述裝置的具體實現(xiàn)方案，其中為了使圖示更加簡潔，省略了判斷電路部分:
[0037]切換電路包括:線圈設置在控制電路輸出端之間的繼電器SW ；
[0038]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Ql，其中:串聯(lián)連接的第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4設置在所述判斷電路的輸出端之間，且第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4的串聯(lián)點與所述NPN型三極管Ql的基極連接，NPN型三極管Ql的發(fā)射極還與信號地連接；繼電器SW的線圈一端與信號電源VCC連接，繼電器SW的線圈另一端與NPN型三極管Ql的集電極連接，且其第一自由端觸點與接口電源VCC_P0RT連接。
[0039]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:第一限流電阻Rl的一端與第一電壓采集輸入端連接，另一端與繼電器SW的第二自由端觸點連接，第二限流電阻R2 —端與第二電壓采集輸入端連接，另一端與光耦Ul的輸入側(cè)負極連接，繼電器SW的第一自由端觸點與接口電源VCC_P0RT連接，繼電器SW的線圈設置在判斷電路輸出端之間；光耦Ul的輸入側(cè)正極與繼電器SW的公共端觸點連接，光耦Ul的輸出端正極通過上拉電阻R5與外置電源VDD連接，并且光耦Ul的輸出端為開關量信號采集裝置的輸出端。
[0040]上述開關量采集裝置為了兼容采集有源開關量和無源開關量，可以利用具有至少3個外接引腳的接線端子，其中，3個引腳分別接入第一電壓采集輸入端、第二電壓采集輸入端以及接口地，當使用第一電壓采集輸入端、第二電壓采集輸入端作為開關量信號采集輸入端，則判斷電路(圖2中未顯示)可判斷接口為采集有源開關