一种非相似余度的开关量采集电路制造技术

本发明专利技术涉及一种非相似余度的开关量采集电路，属于测控技术领域，包括防护电路、比较器电路和光耦信号采集电路共三个模块；本发明专利技术适用于28V/开路类开关信号的采集与处理，采用了非相似余度思想，将28V/开路开关信号分别通过比较器电路和光耦信号采集电路转换为普通芯片能够处理的高/低电平信号，并且两路信号的高/低状态有效值相反，只有两路输出信号同时有效才认为输入信号有效，避免共模故障造成误判断；本电路安全可靠、抗干扰能力强。抗干扰能力强。抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种非相似余度的开关量采集电路


[0001]本专利技术涉及一种非相似余度的开关量采集电路，属于测控
，它适用于重要的28V/开路信号的采集，准确判断开关的通断状态。

技术介绍

[0002]开关量信号应用十分广泛，特别是一些重要场合(如飞机上火警、温度等控制系统)经查会选用DC28V/开路开关信号作为控制信号，一旦相应控制器接收并判断该信号有效后会执行相关重要操作。在长期使用过程中发现单一原理开关量采集电路有时会出现故障，在输入信号无效的情况下误判断输出信号有效，最终可能造成严重影响。
[0003]根据开关量信号采集电路的使用经验，可将一个开关量输入信号同时输入两个不同原理采集电路进行处理，同时输出两路判断信号，并且两路判断信号状态最好能完全相反(即一路采集电路输出高电平有效、另一路采集电路输出低电平有效)，只有两路判断信号状态全都有效，才能认为最初输入的28V/开路信号有效，提高系统可靠性，避免误动作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是克服现有技术中的不足之处，提供一种安全可靠、抗干扰能力强、能够有效识别输入开关信号状态的采集电路。
[0005]本专利技术的电路模块可采用如下设计方案。一种非相似余度的开关量采集电路，包括防护电路、比较器电路1和光耦信号采集电路2；将一路28V/开路信号经过防护电路，通过比较器电路1和光耦信号采集电路2调理为两路高/低电平状态信号输出，并且两路信号的高/低状态有效值相反，当两路输出信号同时有效时，输入信号判断为有效。
[0006]所述的比较器电路1包括：电阻R1
‑
R6，二极管D1、D3，电容C1、电容C2,比较器U1；二极管D1正极接28V/开路信号输入端，二极管D1负极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端同时连接二极管D3的正极和电阻R2的一端，二极管D3负极接电源Vcc1，电阻R2的另一端同时连接电阻R3的一端和比较器U1的5号管脚，电阻R3的另一端接电源地，电阻R4和电阻R5串连后接到Vcc1和电源地，比较器U1的4号管脚连接到电阻R4和电阻R5的公共端，比较器U1的3号管脚接Vcc1,比较器U1的12号管脚接电源地，电容C1作为去耦电容接在比较器U1的3号管脚与电源地之间，电阻R6与电容C2串连后两端分别连接Vcc2和电源地，比较器U1的2号管脚连接到电阻R6与电容C2的公共端。
[0007]所述的光耦信号采集电路2包括：二极管D2,电阻R7
‑
R9，电容C3，光耦U2；二极管D2的正极接28V/开路信号输入端，电阻R7和电阻R8串连后两端分别接在二极管D2的负极、光耦U2的1号管脚，光耦U2的2号管脚和3号管脚接电源地，电阻R9与电容C3串连后两端分别连接Vcc2和电源地，光耦U2的4号管脚连接到电阻R9与电容C3的公共端。
[0008]所述的防护电路块包括：瞬态电压抑制二极管D4，二极管D4的负极接待测的DC28V/开路输入信号，二极管D4的正极接电源地。
[0009]所述比较器U1为集电极开路型比较器，光耦U2为光电耦合器，比较器U1、光耦U2芯
片分别设置输入电压和输出电压，通过调节上拉电阻R6、R9所接电源Vcc2的电压控制最终输出信号的高电压状态电平。
[0010]所述电路通过调节电阻R1、R2、R3和电阻R4、R5的阻值，控制输入信号的动作电压范围，使得电路的输入信号有效识别范围增大。
[0011]所述电路中电阻R6和电容C2构成延时滤波电路，电阻R9和盒电容C3构成延时滤波电路。
[0012]所述电路中设置有二极管D1和二极管D2，将比较器电路1和光耦信号采集电路2进行电气隔离，实现二者的相互独立。
[0013]本专利技术技术方案的优点是：
[0014]1)采用非相似余度设计思想，将输入信号同时采用比较器电路和光耦电路进行采集，并且输出有效信号为一高一低，避免了共模故障造成误判断，可靠性高；
[0015]2)采集后输出电压可根据需要进行调整，例如选择DC5V或DC3.3V机制，便于后续电路处理；
[0016]3)输入信号有效范围大，通过调节电阻值，可使得输入值在16V
‑
30V范围内都认为是有效状态，输入值小于15V则认为是无效的“开路”状态；
[0017]4)电路具有保护作用，能够承受瞬时高电压的冲击而不被烧毁，并且具备延时滤波功能，抗干扰能力强；
[0018]5)电路采用简单元器件实现，简单实用，经济性好。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的电路方框图
[0020]图2为本专利技术的电路原理图
[0021]图3为本专利技术的输入信号状态与输出信号状态对应关系图
具体实施方式
[0022]以下将结合附图和实施例对本专利技术做进一步的描述。
[0023]参见图1和图2所示，一种非相似余度的开关量采集电路，该电路包含防护电路、比较器电路1和光耦信号采集电路2。某DC28V/开路开关在有效时输出DC28V电压信号，在无效时输出开路状态。
[0024]本电路通过将将DC28V/开路开关信号同时采用比较器电路和光耦电路进行采集，根据两个采集电路的输出结果进行判断，当输入DC28V时，比较器电路1输出高电平，光耦信号采集电路2输出低电平，当输入开路时，比较器电路1输出低电平，光耦信号采集电路2输出高电平。
[0025]比较器电路1包括：电阻R1
‑
R6，二极管D1、D3，电容C1、C2,比较器U1；二极管D1正极接28V/开路信号输入端，二极管D1负极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端同时连接二极管D3的正极和电阻R2的一端，二极管D3负极接电源Vcc1，电阻R2的另一端同时连接电阻R3的一端和比较器U1的5号管脚，电阻R3的另一端接电源地，电阻R4和电阻R5串连后接到Vcc1和电源地，比较器U1的4号管脚连接到电阻R4和电阻R5的公共端，比较器U1的3号管脚接Vcc1,比较器U1的12号管脚接电源地，电容C1作为去耦电容接在比较器U1的3号管脚与电源地之
间，电阻R6与电容C2串连后两端分别连接Vcc2和电源地，比较器U1的2号管脚连接到电阻R6与电容C2的公共端。
[0026]光耦信号采集电路2包括：二极管D2,电阻R7
‑
R9，电容C3，光耦U2；二极管D2的正极接28V/开路信号输入端，电阻R7和电阻R8串连后两端分别接在二极管D2的负极、光耦U2的1号管脚，光耦U2的2号管脚和3号管脚接电源地，电阻R9与电容C3串连后两端分别连接Vcc2和电源地，光耦U2的4号管脚连接到电阻R9与电容C3的公共端。
[0027]防护电路块包括：瞬态电压抑制二极管D4，瞬态电压抑制二极管D4的负极接待测的DC28V/开路输入信号，瞬态电压抑制二极管D4的正极接电源地。
[0028]电阻R4与电阻R5串连后将Vcc1进行分压，为比较器电路中比较器U1提供动作参考电压，外部输入的开关信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非相似余度的开关量采集电路，其特征在于：包括防护电路、比较器电路(1)和光耦信号采集电路(2)；将一路28V/开路信号经过防护电路，通过比较器电路(1)和光耦信号采集电路(2)调理为两路高/低电平状态信号输出，并且两路信号的高/低状态有效值相反，当两路输出信号同时有效时，输入信号判断为有效。2.根据权利要求1所述的非相似余度的开关量采集电路，其特征在于：所述的比较器电路(1)包括：电阻R1
‑
R6，二极管D1、D3，电容C1、电容C2,比较器U1；二极管D1正极接28V/开路信号输入端，二极管D1负极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端同时连接二极管D3的正极和电阻R2的一端，二极管D3负极接电源Vcc1，电阻R2的另一端同时连接电阻R3的一端和比较器U1的5号管脚，电阻R3的另一端接电源地，电阻R4和电阻R5串连后接到Vcc1和电源地，比较器U1的4号管脚连接到电阻R4和电阻R5的公共端，比较器U1的3号管脚接Vcc1,比较器U1的12号管脚接电源地，电容C1作为去耦电容接在比较器U1的3号管脚与电源地之间，电阻R6与电容C2串连后两端分别连接Vcc2和电源地，比较器U1的2号管脚连接到电阻R6与电容C2的公共端。3.根据权利要求1所述的非相似余度的开关量采集电路，其特征在于：所述的光耦信号采集电路(2)包括：二极管D2,电阻R7
‑
R9，电容C3，光耦U...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝林，赫世栋，石封茶，
申请(专利权)人：天津航空机电有限公司，
类型：发明
国别省市：