[发明专利]一种开关量采集电路

说明书

本发明提供一种开关量采集电路，包括开关量输入模块、AD转换模块、采集处理模块、用于连接AD转换模块与采集处理模块的第一通信模块、以及用于发布采集处理模块结果的第二通信模块，第一通信模块和第二通信模块中的一个为隔离通信模块；采集处理模块通过第一通信模块控制AD转换模块对开关量输入模块处理后的电压进行采样，并对采样结果与开关量输入额定电压成一定比例的动作门槛、返回门槛进行比较，将比较结果通过第二通信模块发布；采用全新型隔离电路结构设计，开关量输入模块采用电阻线性分压，成本低、精确度高、一致性好、不受温度影响、使用简单。

技术领域

本发明属于工业自动化技术领域，具体涉及一种开关量采集电路。

背景技术

电力领域强电开关量信号的采集均需要经过信号地的隔离，同时对开关量信号识别为0、1的电平门槛也有一定的要求。常规开关量的采集方式主要有两种：数字量模式和模拟量模式。数字量模式是将开关量输入通过光耦转换为采集模块可以识别的高低电平信号，采集处理模块直接读取电平的状态得到开关量输入的状态；模拟量模式是开关量输入模块先连接到隔离光耦，将开关量转换为采集处理模块AD采集范围内的一个模拟信号，通过采集处理模块AD采集调理后的电压值，将采样后的各通道电压值与采集处理模块中的存储器存储的阈值进行比较，得到各路开关量的数字状态。数字量模式的缺点是开入电压门槛是固定的，不能适应不同额定电压开入量的不同电平门槛的需求，另外其门槛不准确，难以满足电力行业标准的要求；模拟量模式的缺点是普通光耦的一致性差、传输比受温度影响大，需要做校准和补偿等工作才能勉强满足标准的要求，校准费时费力，同时需要采集温度、需要存储器存储动作门槛、返回门槛，这些都增加了开关量采集电路的成本。为了解决上述问题，本申请提出一种开关量采集电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关量采集电路，从而克服现有技术中数字量模式与模拟量模式都存在的技术缺陷，

本发明提供了如下的技术方案：

一种开关量采集电路，包括开关量输入模块、AD转换模块、采集处理模块、用于连接AD转换模块与采集处理模块的第一通信模块、以及用于发布采集处理模块结果的第二通信模块，所述开关量输入模块的输出连接到所述AD转换模块的输入；所述第一通信模块和第二通信模块中的一个为隔离通信模块；所述采集处理模块通过第一通信模块控制AD转换模块对开关量输入模块处理后的电压进行采样，读取采样结果，对采样结果与开关量输入额定电压成一定比例的动作门槛、返回门槛进行比较，从而得到开关量输入的当前状态，将当前状态通过第二通信模块发布。

优选的，所述开关量输入模块包括多个开关量输入子模块，所述开关量输入子模块包括分压电路、滤波电路以及保护电路；所述分压电路包括电阻R1与电阻R2，所述滤波电路包括第一滤波电路以及第二滤波电路，所述第一滤波电路包括电感L1，所述第二滤波电路包括电容C1、电容C2以及电阻R3；所述保护电路包括二极管D1与钳压二极管T1。

优选的，所述采集处理模块采用微处理器或可编程逻辑器件。

优选的，所述隔离通信模块包括电性连接的数字隔离芯片和通讯接口，所述数字隔离芯片实现两端电气隔离，所述通讯接口包括CAN总线、串口以及SPI。

优选的，所述对采样结果与开关量输入额定电压成一定比例的动作门槛、返回门槛进行比较，包括：当开关量输入当前状态为0时，采样数据大于动作门槛，则开关量输入当前状态变为1；当开关量输入当前状态为1时，采样数据小于返回门槛，则开关量输入当前状态变为0。

本发明的有益效果是：