[发明专利]适用于扫描开关内部继电器的阵列式控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种继电器的控制装置，特别涉及一种适用于扫描开关内部继电器的阵列式控制装置。

背景技术

扫描开关在计量测试行业应用广泛，尤其适用于多线制电阻的测量。其主要原理是通过控制信号控制继电器的通断，以达到切换测试通道的目的。继电器的闭合、断开需要控制器给出控制信号并通过驱动器驱动。但是在多路扫描开关中由于需要控制的继电器数量较多，以双通道16路四线扫描开关为例，一共需要控制128个磁保持式继电器。如图1所示，目前扫描开关通用的磁保持式继电器控制方式是：将同一路的2个继电器归并成一组，同一组继电器中所有闭合控制线圈的高端串联连接后连接至同一闭合控制信号输入口；同一组继电器中所有断开控制线圈的高端串联连接后连接至同一断开控制信号输入口；同一组继电器中所有线圈低端均串联后连接至电源正极。由于1个继电器组需要2个控制信号输入口来实现继电器的闭合、断开，那么128个继电器则需要128个驱动器。同时控制器需要提供128个IO口，一部分扫描开关通过大量使用串入并出移位寄存器来减少控制器IO口的使用，但成本增加，布线复杂。

另外传统的继电器驱动电路与控制器使用同一电源，所以即使继电器在不工作的时候仍然会消耗一定的电流，在增加整个电路的功耗的同时使继电器线圈发热，给测试系统引入不可控的干扰，会在精密测试场合中引入较大误差。

所以以图1所示的现有方式来控制继电器会造成系统功耗偏高，易受扰动，连线复杂，控制器IO口大量使用，器件成本高等缺点。

发明内容

为解决上述系统系统功耗偏高，易受扰动，连线复杂，控制器IO口大量使用，器件成本高等缺点，本发明提出了一种适用于扫描开关内部继电器的阵列式控制装置，即采用阵列的方式将继电器线圈端口连接在一起，以行列交叉控制的方式控制继电器的闭合、断开。

本发明解决上述问题所采取的技术方案为：

本发明包括由继电器排布而成的继电器阵列；位于同一行继电器中的所有线圈高端连接在一起后作为行控制端，位于同一列继电器中的所有线圈低端连接在一起后作为列控制端；控制器的并行行控制信号经第一驱动器输入连接到各个行控制端，控制器的并行列控制信号经第二驱动器输入连接到各个列控制端。

所述的继电器为普通电磁继电器，具有一个闭合控制线圈：同一行继电器中所有线圈高端串联连接后作为一行控制端；同一列继电器中的所有线圈低端均串联连接后作为一列控制端。

所述的继电器为磁保持式继电器，具有一个闭合控制线圈和一个断开控制线圈：同一行继电器中所有闭合控制线圈的线圈高端串联连接后作为一行控制端，同一行继电器中所有断开控制线圈的线圈高端串联连接后作为另一行控制端；同一列继电器中所有线圈低端均串联连接后作为一列控制端。

所述的继电器的各个线圈高端与行控制端之间均串联有二极管或者所述的继电器的各个线圈低端与列控制端之间均串联有二极管。

所述的控制器与第一驱动器之间，控制器与第二驱动器之间串接有隔离光耦。

所述的第一驱动器或者第二驱动器为单个驱动器的集合或者是集成式驱动器。

所述的控制器与第一驱动器采用不同电源进行供电，第一驱动器和第二驱动器采用相同电源进行供电。

所述的第一驱动器是PNP型的达林顿管、PNP型的三极管或P型场效应管；所述的第二驱动器是NPN型的达林顿管、NPN型的三极管或N型场效应管。

所述的继电器是常开型、常闭型或者转换型。

本发明其有益效果为：

采用本发明，驱动多个数量的继电器只需要数量较少的驱动器，以及数量较少的IO口，大大减少器件成本与布线难度。

本发明在继电器不工作时，可将继电器驱动电路的电源关闭，减少功耗与干扰。

本发明通过光耦实现MCU与继电器驱动电路间的电气隔离，减少了系统干扰，提高了系统稳定性。

附图说明

图1为传统扫描开关中继电器控制电路结构示意图。

图2为本发明普通电磁继电器的线圈高、低端示意图。

图3为本发明磁保持式继电器的线圈高、低端示意图。

图4为本发明电路的连接结构示意图。

图5为本发明实施例继电器单元阵列结构示意图。

图6为本发明实施例驱动器连接结构示意图。