切换电路及应用该切换电路进行电流电压电阻测量的方法技术

本发明专利技术公开了一种切换电路及应用该切换电路进行电流电压电阻测量的方法，属于电子测量技术领域。所述切换电路包括恒流源电路，用于输出检测直流电流；开关电路，与所述恒流源电路连接，所述开关电路至少具有一路电流检测通路、一路电压检测通路以及一路电阻检测通路；主控端，与所述开关电路相连接，用于控制开关电路在各路检测通路之间进行选通控制。本发明专利技术通过使用低成本的电子模拟开关，用恒流源控制相应测量电路，显著降低了设备型号种类，减少了生产管理成本。少了生产管理成本。少了生产管理成本。

【技术实现步骤摘要】
切换电路及应用该切换电路进行电流电压电阻测量的方法


[0001]本专利技术属于电子测量
，更具体地说，涉及一种切换电路及应用该切换电路进行电流电压电阻测量的方法。

技术介绍

[0002]工业自动化中需要测量各种状态，就要用到传感器或变送器，有些传感器就是一个可变电阻，输出电阻信号，变送器是能输出标准信号的传感器，有电压输出型变送器，电流输出型变送器。在自动化系统设计完成之前对于需要测量所使用的传感器或变送器型号未确定之时输出类型未知。
[0003]在工业自动化中有时需要测量一路信号为电压、电流、电阻中的一种，生产设备时需要分别生产不同的型号，在使用时如果改变了测量信号的种类则需要更换设备，操作十分繁琐。本专利设计了一种无机械式开关的低成本的可用软件来配置测量信号类型的电子线路，显著降低了设备型号种类，减少生产管理成本。同时使用时允许更改测量类型，避免重复订货降低使用成本。

技术实现思路

[0004]1、要解决的问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种切换电路及应用该切换电路进行电流电压电阻测量的方法，通过使用低成本的电子模拟开关，用恒流源控制相应测量电路，显著降低了设备型号种类，减少了生产管理成本；同时使用时允许更改测量类型，避免重复订货降低使用成本。
[0005]2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0006]切换电路，包括：恒流源电路，用于输出检测直流电流；开关电路，与所述恒流源电路连接，所述开关电路至少具有一路电流检测通路、一路电压检测通路以及一路电阻检测通路；主控端，与所述开关电路相连接，用于控制开关电路在各路检测通路之间进行选通控制。
[0007]优选的，所述主控端通过输出切换信号至所述开关电路，以控制所述开关电路进行工作，实现所述开关电路在各路检测通路之间的选通控制；所述切换信号包括第一切换信号、第二切换信号及第三切换信号；所述开关电路包括多选一模拟开关；所述多选一模拟开关具有至少三组输入端，三组输入端分别连接电流检测通路、电压检测通路以及电阻检测通路；所述多选一模拟开关具有输出端，所述输出端与主控端连接，用于将选通的检测
通路的检测结果输出给所述主控端；所述多选一模拟开关具有受控端，所述受控端与主控端连接，所述受控端接收主控端的切换信号，根据不同切换信号的指令，控制恒流源电路输出的直流电流流经电流检测电路、电压检测电路或电阻检测电路，实现对电流检测电路、电压检测电路以及电阻检测电路的选通控制。
[0008]优选的，所述多选一模拟开关采用4选1双通道开关CD4052实现；所述4选1双通道开关CD4052具有四个地址输入端，所述电流检测通路、电压检测通路、以及电阻检测通路分别与其中一个地址输入端相连接；所述开关电路还具有一路电阻标准通路，所述电阻标准通路与余下的一个地址输入端相连接；所述4选1双通道开关CD4052具有一输出端，所述输出端连接主控端的模数转换器ADC。
[0009]优选的，所述电压检测通路包括串联的电阻R2和电阻R4；其中，所述电阻R2和电阻R4的公共端连接4选1双通道开关CD4052的输入端X2，所述电阻R2的非公共端接入输入测量信号，所述电阻R4的非公共端接地；所述电流检测通路包括场效应管Q1、电阻R3、电阻R5；其中，所述电阻R5的一端分别连接场效应管Q1的栅极以及4选1双通道开关CD4052的电流通道Y1，所述电阻R5的另一端连接于场效应管Q1的漏极并接地，所述电阻R3的其中一端连接于场效应管Q1的源极，所述电阻R3的另一端连接接入输入测量信号，并同时与4选1双通道开关CD4052的输入端X1相连接；所述4选1双通道开关CD4052的输入端X0直接接入输入测量信号，以构成所述电阻检测通路；所述电阻标准通路包括电阻R6，所述电阻R6其中一端接地，另一端分别连接4选1双通道开关CD4052的电流通道Y3以及输入端X3；所述4选1双通道开关CD4052的电流通道Y0直接接入输入测量信号，电流通道Y与恒流源电路相连接，输出端X与主控端的模数转换器ADC相连接。
[0010]优选的，所述恒流源电路输出的检测直流电流为2mA。
[0011]本申请还提供了一种电路切换方法，应用于主控端，用于使用如上所述的切换电路进行电流电压电阻的测量，所述方法包括：根据输入测量信号的类型，输出不同切换信号至开关电路，以控制开关电路在各路检测通路之间进行选通控制，使得恒流源电路输出的检测直流电流只流向部分检测通路，以测量对应类型的输入测量信号；所述输入测量信号的类型为电流、电压或电阻中的一种；所述检测通路至少包括电流检测通路、电压检测通路以及电阻检测通路。
[0012]优选的，其具体包括：若所述输入测量信号为电流量，所述主控端通过输出第一切换信号至所述开关电路，以分别接通4选1双通道开关CD4052的电流通道Y、Y1、输出端X、以及输入端X1；若所述输入测量信号为电压量，所述主控端通过输出第二切换信号至所述开关电路，以分别接通4选1双通道开关CD4052的电流通道Y、Y2、输出端X、以及输入端X2；若所述输入测量信号为电阻量，所述主控端通过输出第三切换信号至所述开关电
路，首先接通4选1双通道开关CD4052的电流通道Y、Y3、输出端X、以及输入端X3，再接通4选1双通道开关CD4052的电流通道Y、Y0、输出端X、以及输入端X0。
[0013]3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术使用低成本的模拟开关来控制恒流源电流流过不同的电路部分来测量不同的信号输入类型，电流部分和电阻部分通过选控可以完全起效和关闭，相互独立，电压部分输入阻抗大，不影响其他部分测量精度，相较于现有技术，本申请中的一种切换电路及应用该切换电路进行电流电压电阻测量的方法，显著降低了设备型号种类，减少了生产管理成本；同时使用时允许更改测量类型，避免重复订货降低使用成本。
附图说明
[0014]图1为本申请其中一具体实施方式中的一种切换电路电路图。
具体实施方式
[0015]下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0016]在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接”到另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.切换电路，其特征在于：包括：恒流源电路，用于输出检测直流电流；开关电路，与所述恒流源电路连接，所述开关电路至少具有一路电流检测通路、一路电压检测通路以及一路电阻检测通路；主控端，与所述开关电路相连接，用于控制开关电路在各路检测通路之间进行选通控制。2.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于：所述主控端通过输出切换信号至所述开关电路，以控制所述开关电路进行工作，实现所述开关电路在各路检测通路之间的选通控制；所述切换信号包括第一切换信号、第二切换信号及第三切换信号；所述开关电路包括多选一模拟开关；所述多选一模拟开关具有至少三组输入端，三组输入端分别连接电流检测通路、电压检测通路以及电阻检测通路；所述多选一模拟开关具有输出端，所述输出端与主控端连接，用于将选通的检测通路的检测结果输出给所述主控端；所述多选一模拟开关具有受控端，所述受控端与主控端连接，所述受控端接收主控端的切换信号，根据不同切换信号的指令，控制恒流源电路输出的直流电流流经电流检测电路、电压检测电路或电阻检测电路，实现对电流检测电路、电压检测电路以及电阻检测电路的选通控制。3.根据权利要求2所述的切换电路，其特征在于：所述多选一模拟开关采用4选1双通道开关CD4052实现；所述4选1双通道开关CD4052具有四个地址输入端，所述电流检测通路、电压检测通路、以及电阻检测通路分别与其中一个地址输入端相连接；所述开关电路还具有一路电阻标准通路，所述电阻标准通路与余下的一个地址输入端相连接；所述4选1双通道开关CD4052具有一输出端，所述输出端连接主控端的模数转换器ADC。4.如权利要求3所述的切换电路，其特征在于，所述电压检测通路包括串联的电阻R2和电阻R4；其中，所述电阻R2和电阻R4的公共端连接4选1双通道开关CD4052的输入端X2，所述电阻R2的非公共端接入输入测量信号，所述电阻R4的非公共端接地；所述电流检测通路包括场效应管Q1、电阻R3、电阻R5；其中，所述电阻R5的一端分别连接场效应管Q1的栅极以及4选1双通道开关CD4052...

【专利技术属性】
技术研发人员：施红雷，戴顺辉，
申请(专利权)人：上海华建电力设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：