[实用新型]模拟量电压电流独立的输入装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业控制系统中的模拟量输入装置，更具体地，涉及一种在工业控制系统模拟量输入模块的既输入电压信号、又输入电流信号的模拟量输入通道中的使电压信号和电流信号能够分别独立输入的输入装置。

背景技术

通常，在在工业控制系统模拟量输入模块中，同一通道既可输入电压信号、又可输入电流信号。在这样的模拟量输入模块中，输入装置大部分采用具有三个输入端子的电路结构，即：电压输入端子、电流输入端子和公共端。图1示出了现有技术的模拟量输入模块中常用的具有三个输入端子的输入装置的典型电路结构。

如图1所示，输入装置1包括电压输入端子VIN、电流输入端子IIN、公共端子COM以及在电流输入端子IIN与公共端COM之间连接的电流采样电阻器R。其中电压输入端子VIN直接连接到模拟量输入通道的输入处理电路2，电流输入端子IIN与公共端之间连接的电流采样电阻器R，用于将经由电流输入端子IIN输入的电流信号转换成相应的电压信号。

在通常的应用中，在输入电流信号时需要在硬件上通过短接线或开关元件等形式将电流输入端子IIN短接至电压输入端子VIN(参见图1虚线所示)，从而将与输入电流信号相应的电压信号输入到输入处理电路2。电压输入信号或经由电流输入端子IIN输入的电流信号所转换成的相应电压信号被输入处理电路2进行处理然后输出到后续的电路级，如模数转换器3。

图1中的输入装置在本质上是电压输入和电流输入采用了相同的输入端，即均经由电压输入端子VIN被输入到输入处理电路2。

但是，在很多工业控制系统应用中，在经由电流输入端子IIN输入电流信号的情况下，不希望使用短接线或开关元件等辅助手段。因此期待设计出一种新的模拟量输入模块的输入装置，使得模拟量输入模块的既输入电压信号、又输入电流信号的模拟量输入通道中的电压输入信号和电流输入信号能够分别独立地被输入。

实用新型内容

本实用新型的目的是基本解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下面的优点。

因此，本实用新型的目的是提供一种工业控制系统模拟量输入模块的输入装置，包括：输入电压信号的电压输入端子；输入电流信号的电流输入端子；公共端子；第一、二、三电阻器，其中，第一电阻器连接在电压输入端子和后级的输入处理电路的输入端子之间，第二电阻器连接在电流输入端子和所述的输入处理电路的输入端子之间，第三电阻器连接在电流输入端子与公共端之间。

根据本实用新型的模拟量输入模块的输入装置，使得模拟量输入模块的既输入电压信号、又输入电流信号的模拟量输入通道中的电压输入信号和电流输入信号能够分别独立地被输入。

附图说明

通过下面参照附图进行详细描述，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1示出了现有技术的模拟量输入模块中的输入装置的典型电路结构；

图2示出了根据本实用新型的第一实施例的、模拟量输入模块中的输入装置的电路结构；

图3示出了根据本实用新型的第二实施例的、模拟量输入模块中的输入装置的电路结构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行说明。附图中相同的附图标记指代相同的电路元件。

图2示出了根据本实用新型的第一实施例的、模拟量输入模块中的输入装置的电路结构。在第一实施例中，输入装置1向后级电路提供单端输入信号，并且在经由电流输入端子IIN输入电流信号的情况下，不需要使用短接线或开关元件等辅助手段。

如图2所示，输入装置1包括电压输入端子VIN、电流输入端子IIN、公共端子COM以及电阻器R1、R2和R3。其中，电阻器R1连接在电压输入端子VIN和后级的输入处理电路2之间，电阻器R2连接在电流输入端子IIN和后级的输入处理电路2之间，电阻器R3连接在电流输入端子IIN与公共端COM之间。

当输入电压信号V时，在输入处理电路2的输入端U1的电压由下面等式(1)来近似计算：

输入端U1的电压＝V×(R2+R3)/(R1+R2+R3)    ......(1)

由于输入处理电路2中一般存在阻抗隔离缓冲器，因此在上述计算中认为输入处理电路2的等效输入阻抗无限大。

当输入电流信号I时，在输入处理电路2的输入端U1的电压由下面等式(2)来计算：

输入端U1的电压＝I×R3    ......(2)