[发明专利]一种安全型数字量采集电路及其实现方法

权利要求书

1.一种安全型数字量采集电路, 包括用来生成数字量信号的数字量信号生成单元，其特征在于，还包括: 检测用信号生成单元、数字量输入单元、处理单元；

所述检测用信号生成单元，用来产生检测信号以及与检测信号同周期的参考信号；

所述数字量输入单元，用来采集数字量信号和检测信号叠加产生的信号，并输送给处理单元；

所述处理单元，用来对数字量信号进行读取，并借助参考信号和检测信号对数字量输入单元进行检测；

其中，所述检测用信号生成单元与所述数字量信号生成单元并联接入数字量输入单元；所述处理单元分别与所述数字量输入单元和检测用信号生成单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种安全型数字量采集电路，其特征在于，所述检测用信号生成单元包括信号生成子单元、检测信号放大子单元；

所述信号生成子单元用来向检测信号放大子单元提供实时的原始检测信号，以及为处理单元提供检测用参考信号；

所述检测信号放大子单元用来放大原始检测信号，从而得到需要幅值的检测信号；

所述信号生成子单元分别与所述检测信号放大子单元及处理单元连接；所述检测信号放大子单元与数字量信号生成单元并联接入所述数字量输入单元。

3.根据权利要求2所述的一种安全型数字量采集电路，其特征在于，所述检测信号放大子单元包括光电耦合器、三极管、电阻，所述光电耦合器的一个输入端通过电阻接第一电源，另一个输入端接检测用信号生成单元；所述光电耦合器的一个输出端接第二电源，另一个输出端通过电阻接三极管的基极；所述三极管的集电极接第二电源，其发射极与数字量信号生成单元并联接入所述数字量输入单元。

4.根据权利要求1或2所述的一种安全型数字量采集电路，其特征在于，所述数字量输入单元包括光电耦合器、二极管、电容和电阻，光电耦合器的输入端并联有二极管和电容，且该述光电耦合器的一个输入端连接并联的检测信号放大子单元与数字量信号生成单元，另一个输入端接地；该述光电耦合器的一个输出端接电源，另一个输出端连接处理单元，并且通过电阻接地。

5.根据权利要求2所述的一种安全型数字量采集电路，其特征在于，所述信号生成子单元为脉冲发生器。

6.根据权利要求1所述的一种安全型数字量采集电路，其特征在于，所述检测用信号生成单元包括原始检测信号生成子单元、检测信号放大子单元、参考信号生成子单元；

所述原始检测信号生成子单元与所述检测信号放大子单元连接在一起，用来向检测信号放大子单元提供实时的原始检测信号；

所述检测信号放大子单元与数字量信号生成单元并联接入所述数字量输入单元，用来放大原始检测信号，从而得到需要幅值的检测信号；

参考信号生成子单元与所述处理单元连接在一起，用来产生检测用参考信号。

7.一种安全型数字量采集电路实现方法，其特征在于，其包括下列步骤：

1）提供一种安全型数字量采集电路，包括用来生成数字量信号的数字量信号生成单元、检测用信号生成单元、数字量输入单元、处理单元；

其中，所述检测用信号生成单元与所述数字量信号生成单元并联接入数字量输入单元；所述处理单元分别与所述数字量输入单元和检测用信号生成单元连接；

2）由检测用信号生成单元产生参考信号；

3）由检测用信号生成单元产生检测信号；

4）数字量信号生成单元产生数字量信号；

5）检测信号和数字量信号进行叠加；

6）检测信号和数字量信号叠加后输入数字量输入单元；数字量输入单元对该叠加信号处理后输入处理单元；

7）处理单元通过对比检测信号和从数字量输入单元输入的信号的时序图，实现对数字量信号的读取和相关的故障报警。

8.根据权利要求7所述的一种安全型数字量采集电路实现方法，其特征在于，1）中的检测用信号生成单元包括信号生成子单元、检测信号放大子单元；

所述信号生成子单元用来向检测信号放大子单元提供实时的原始检测信号，以及为处理单元提供检测用参考信号；

所述检测信号放大子单元用来放大原始检测信号，从而得到需要幅值的检测信号；

所述信号生成子单元分别与所述检测信号放大子单元及处理单元连接；所述检测信号放大子单元与数字量信号生成单元并联接入所述数字量输入单元。

9.根据权利要求7或8所述的一种安全型数字量采集电路实现方法，其特征在于，3）进一步包括：

由信号生成子单元产生原始检测信号；

原始检测信号输入检测信号放大子单元，得到需要幅值的检测信号。