一种兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路制造技术

本申请的实施例提出了一种兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，包括检测电路、滤波电路和跟随电路。检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、三极管Q1和三极管Q2，电阻R1的两端连接在第一输入端和第一输出端之间，第一输入端依次串接有电阻R5和电阻R4，电阻R4与供电电压Vcc连接，三极管Q1的一端连接在电阻R4和电阻R5之间，三极管Q1的另一端接地，三极管Q1的又一端用于连接外部第一控制端口，第二输出端依次串接有三极管Q2和电阻R2，三极管Q2的一端与电阻R2连接，另一端用于连接外部第二控制端口，电阻R2的远端接地；滤波电路用于对第一电压信号滤波；跟随电路用于对第一电压信号等比例输出，第三输出端用于输出第二电压信号。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电力电子，尤其涉及一种兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路。

技术介绍

1、电力控制系统中存在很多对于模拟量信号的监测，这些模拟量信号是各种不同的形式，通常同一种传感器有不同的输出类型，有电阻型传感器、电压传感器、电流型传感器。一个完整的控制系统通常需要多个传感器，具体配置数量根据现场环境不同而不同，而传感器的接口却不能通用，这就浪费了很多端口，占用了控制器的端口资源。

2、相关技术中，模拟量输入主要分为电阻型，电压型，电流型三种输入信号，三种检测电路各不相同，需要不同的输入检测电路才能分别进行检测。由于目前电力电子应用中，经常要用到不同种类，不同类型的模拟量输入传感器，如果所有都端口都采用固定的检测电路，不同类型的模拟量会到导致检测端口过多，占用检测设备资源，同时产品兼容性不高。

技术实现思路

1、本申请提供了一种兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，以实现一个端口支持多种模拟量输入检测方式。

2、为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

3、本申请的实施例提出了一种兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，包括检测电路、滤波电路和跟随电路。检测电路包括第一输入端和第一输出端，第一输入端用于接收待检测信号，第一输出端输出第一电压信号，检测电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r4、电阻r5、三极管q1和三极管q2，电阻r1的两端连接在第一输入端和第一输出端之间，第一输入端依次串接有电阻r5和电阻r4，电阻r4与供电电压vcc连接，三极管q1的一端连接在电阻r4和电阻r5之间，三极管q1的另一端接地，三极管q1的又一端用于连接外部第一控制端口，第一输出端依次串接有三极管q2和电阻r2，三极管q2的一端与电阻r2连接，另一端用于连接外部第二控制端口，电阻r2的远端接地；滤波电路包括第二输入端和第二输出端，第二输入端连接检测电路的第一输出端，滤波电路用于对第一电压信号滤波；跟随电路包括第三输入端和第三输出端，第三输入端与第二输出端连接，跟随电路用于对第一电压信号等比例输出，第三输出端用于输出第二电压信号。

4、在本实施例中，检测电路的主要作用是对不同模拟量输入信号进行切换和检测，将不同的模拟量输入信号转换为电压信号。示例性的，当待检测信号为电阻型时，第一控制端口控制三极管q1断开，第二控制端口控制三极管q2断开，此时，电阻型模拟量输入的待检测信号的电阻r与电阻r4和r5进行分压，得到电压分量ux，此处的ux即为检测电路的第一输出端输出的第一电压信号的电压值，ux＝(r/(r+r4+r5))×vcc，通过计算可以得出待检测信号的电阻r的数值。当待检测信号为电流型时，第一控制端口控制三极管q1闭合，第二控制端口控制三极管q2断开，电流型模拟量输入的待检测信号的电流i流经r5，得到电压分量ux，此处的ux即为检测电路的第一输出端输出的第一电压信号的电压值，ux＝i×r5，通过计算可以得出待检测信号的电流i的数值。当待检测信号为电压型时，第一控制端口控制三极管q1闭合，第二控制端口控制三极管q2闭合，电压型模拟量输入的待检测信号的电压u通过r1和r2，得到电压分量ux，此处的ux即为检测电路的第一输出端输出的第一电压信号的电压值，ux＝(r2/(r1+r2))×u，通过计算可以得出待检测信号的电压u的数值。在本实施例中，滤波电路的主要作用是对转换后的电压进行信号滤波，减少线路干扰。跟随电路主要作用是对滤波后的第一电压信号进行跟随输出，并输出第二电压信号，通过检测第二电压信号便可计算出第一电压信号的电压值，并将第一电压信号的电压值代入上述公式中，便可计算出待检测信号的值，通过设置跟随电路能够确保输出电压的驱动能力，提高检测精度。本申请实施例中的一种兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路可以将电阻型、电流型和电压型的模拟量输入信号转换为可检测的电压信号，这样，通过检测该转换后的电压信号即可算出模拟量输入信号的值。由此，能够有效减少模拟量输入口的数量，以实现一个端口支持多种模拟量输入检测方式。

5、在本申请的一些实施例中，所述滤波电路包括电阻r3和电容c1，电阻r3连接在所述第二输入端和所述第二输出端之间，电容c1的一端连接在电阻r3和所述第二输出端之间，电容c1的另一端接地。

6、在本申请的一些实施例中，所述跟随电路包括电阻r6、电阻r7和运算放大器u1，电阻r6的一端连接所述第三输入端，另一端连接运算放大器u1的同相输入端，电阻r7的一端连接运算放大器u1的反相输入端，另一端连接所述第三输出端，运算放大器的输出端连接所述第三输出端。

7、在本申请的一些实施例中，所述第一控制端口为第一通用输入输出端口，和/或，所述第二控制端口为所述第二通用输入输出端口。

8、在本申请的一些实施例中，还包括模拟数字转换器，所述模拟数字转换器与所述第三输出端连接，所述模拟数字转换器用于将所述第二电压信号由模拟信号转换为数字信号。

9、在本申请的一些实施例中，当待检测信号为电压信号u时，

10、u＝ux×(r4+r5)/(vcc－ux)；

11、其中，ux为所述第一电压信号的电压值；vcc为供电电压的电压值，r4为所述电阻r4的电阻值，r5为所述电阻r5的电阻值。

12、在本申请的一些实施例中，当待检测信号为电流信号i时，

13、i＝ux/r5；

14、其中，ux为所述第一电压信号的电压值，r5为所述电阻r5的电阻值。

15、在本申请的一些实施例中，当待检测信号为电阻信号r时，

16、r＝ux/(r2/(r1+r2))；

17、其中，ux为第一电压信号的电压值，r1为所述电阻r1的电阻值，r2为所述电阻r2的电阻值。

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【技术保护点】

1.一种兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，所述滤波电路包括电阻R3和电容C1，所述电阻R3连接在所述第二输入端和所述第二输出端之间，所述电容C1的一端连接在所述电阻R3和所述第二输出端之间，所述电容C1的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，所述跟随电路包括电阻R6、电阻R7和运算放大器U1，所述电阻R6的一端连接所述第三输入端，另一端连接运算放大器U1的同相输入端，电阻R7的一端连接运算放大器U1的反相输入端，另一端连接所述第三输出端，运算放大器的输出端连接所述第三输出端。

4.根据权利要求1所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，所述第一控制端口为第一通用输入输出端口，和/或，所述第二控制端口为第二通用输入输出端口。

5.根据权利要求1所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，还包括模拟数字转换器，所述模拟数字转换器与所述第三输出端连接，所述模拟数字转换器用于将所述第二电压信号由模拟信号转换为数字信号。

6.根据权利要求5所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，当待检测信号为电压信号U时，

7.根据权利要求5所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，当待检测信号为电流信号I时，

8.根据权利要求5所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，当待检测信号为电阻信号R时，

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【技术特征摘要】

1.一种兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，所述滤波电路包括电阻r3和电容c1，所述电阻r3连接在所述第二输入端和所述第二输出端之间，所述电容c1的一端连接在所述电阻r3和所述第二输出端之间，所述电容c1的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的兼容电阻型电流型电压型的输入检测电路，其特征在于，所述跟随电路包括电阻r6、电阻r7和运算放大器u1，所述电阻r6的一端连接所述第三输入端，另一端连接运算放大器u1的同相输入端，电阻r7的一端连接运算放大器u1的反相输入端，另一端连接所述第三输出端，运算放大器的输出端连接所述第三输出端。

4.根据权利要求1所述的兼容电...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛刚，苏彦伟，翟兆岩，周杰，徐开通，
申请(专利权)人：北京世纪康华电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：