[发明专利]一种开关状态信号采集方法及开关状态信号采集电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种设备状态信号采集方法及采集电路，采用基于继电器或接触器等开关器件的半组空接点，实现继电器或接触器等的开关状态信号采集。可用于铁路信号设备的开关量信号采集。

背景技术

在铁路通信信号监测以及机电控制领域，通常需要监测设备的工作状态，以确保设备工作正常。在设备信号监测采集时，需要监测继电器状态。继电器作为信号传递及动作执行的重要设备，常常是需要作为状态监控的对象之一。目前，在信号采集时，对于反映继电器状态的开关量，通常采用继电器空接点进行信号采集，但是在一些特殊情况下，如铁路信号联锁电路中，表征继电器状态的接点已全部使用，继电器无空接点可以采集，因此无法使用该方法进行继电器状态的信号采集，而如果因此不进行继电器状态的监测，必然导致开关量信息采集不全，易造成监测信号甚至关键信号缺失。

另外，采用继电器线圈电压、电流实现开关量采集的方法，或者改造既有设备电路均存在成本较高、施工困难，甚至具有一定的安全隐患的缺陷。

发明内容

本发明开关状态信号采集方法及开关状态信号采集电路，利用继电器半组空接点，实现了继电器状态的信号采集。该开关信号（继电器状态）采集方法及电路，实现了继电器状态的采集，与既有电路仅一点电接触，无电压、电流的联系，对既有设备无影响。

本发明所采用的技术方案是：

一种开关状态信号采集方法，利用被测继电器的未使用的半组空接点，通过感抗检测电路，检测反映继电器半组空接点断开与闭合状态的检测线圈的电感量和损耗，通过振荡电路的起振与否，获得继电器状态的相关信号，通过信号转换电路形成反映继电器状态的信号，实现针对半组空接点的继电器状态的采集。

所述的开关状态信号采集方法，所述检测线圈包括两组绕组，一组绕组连接于继电器的半组空接点，另一组绕组连接于感抗检测电路，两者通过磁芯进行磁场耦合；继电器开关状态为闭合时，半组空接点断开，连接于半组空接点的绕组开路，检测线圈的电感量使感抗检测电路起振，形成振荡输出；继电器开关状态为断开时，半组空接点闭合，连接于半组空接点的绕组短路，检测线圈的电感量减少，损耗增加，感抗检测电路停振，不能形成振荡输出。

所述的开关状态信号采集方法，通过信号转换电路把感抗检测电路的振荡信号转换为稳定的开关状态信号，对应于继电器状态输出反映继电器开关状态的开关量信号；继电器开关状态为闭合时，信号转换电路输出高电平；继电器开关状态为断开时，输出低电平。

一种开关状态信号采集电路，包括检测线圈、感抗检测电路，所述检测线圈包括两组绕组，两者通过磁芯进行磁场耦合，其中一组绕组连接于继电器的半组空接点，另一组绕组输出连接感抗检测电路；所述感抗检测电路输出端连接信号转换电路，所述信号转换电路输出与继电器状态对应的开关量信号。

所述的开关状态信号采集电路，所述感抗检测电路包括反相器U1、U2，所述检测线圈绕组L1一端通过电阻R1及接地电容C1连接反相器U1的输入端，所述检测线圈绕组L1的同一端通过电容C2连接反相器U2的输出端，反相器U1的输出端、U2的输入端及检测线圈绕组L1的另一端接入信号转换电路。

所述的开关状态信号采集电路，所述信号转换电路采用隔直整流电路把感抗检测电路的振荡信号转换为稳定的开关量状态信号，感抗检测电路输出端通过隔直电容C3连接由二极管D1、D2组成的整流电路，所述整流电路输出端连接有并联的RC滤波电路。

发明有益效果：

1、本发明开关状态信号采集方法及开关状态信号采集电路，实现了针对半组空接点的继电器状态的采集。该方法与被测设备只有一点电接触，无电压、电流的联系，不衰减设备的电压和电流，对设备无影响。

2、本发明开关状态信号采集方法及开关状态信号采集电路，具体实现过程中，可根据输出的需求，与增加驱动能力和实现电平转换等电路相结合，实现输出信号直接与其它采集设备连接。

3、本发明开关状态信号采集方法及开关状态信号采集电路，构思新颖、独到，实现方案简单，实现电路结构简单，结果准确可靠，安全性高。

附图说明

图1是本发明开关状态采集方法应用及原理方框图；

图2是本发明开关状态信号采集电路原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1