[发明专利]通用输入电路中输入信号检测电路和方法

说明书

本发明公开了一种通用输入电路中输入信号检测电路和方法，包括激励电流产生电路、无源干节点信号检测电路，无源干节点信号检测电路包括高端取样电路和单限比较器，激励电流产生电路输出激励电流经所述高端取样电路到第一多路复用器的输入端，第一多路复用器的输出端连接第一端子，第二端子接地，无源干节点信号接入第一端子和第二端子之间，高端取样电路输出取样信号到所述所述单限比较器的第一输入端，单限比较器的第二输入端接收参考值，单限比较器的输出端连接控制模块，控制模块根据单限比较单元的输出信号判断无源干节点信号的状态。本发明对无源干节点信号的检测不需要数模转换和模数转换，具有很强的实时性，且成本低廉，性能稳定。

技术领域

本发明涉及工业自动化和智能楼宇领域，更具体的说，涉及一种通用输入电路中输入信号检测电路和方法。

背景技术

在工业自动化以及智能楼宇领域中，往往需要处理纷繁复杂的各种输入信号，例如：0～10V的电压信号，4～20mA的电流信号，PT1000、Cu50等热电阻信号，开关状态的无源DI(数字输入)干节点信号等等。为了适用现场种类繁多的输入信号，具有多通道可编程的通用输入电路应运而生。

现有通用输入模块中，输入信号检测电路一般是将电压、电流信号通过相关电路输入到ADC(模拟信号转数字信号)芯片中进行采集，再利用控制模块得到输入信号的具体数值；而对于热电阻和干节点等非电量信号，则是控制模块利用内部的DAC(数字信号转模拟信号)芯片并通过相关电路产生测试电流，该电流流经热电阻或干节点后，形成电压信号，将电压信号通过相关电路输入到ADC芯片中进行采集，并利用控制模块得到输入信号的具体数值或状态。

如图1所示，输入信号是电流信号时，电子开关SW闭合，利用I/V转换电路，将电流信号转化为电压信号。当输入信号为热电阻或干节点信号时，DAC输出的电压信号经过信号变换电路后变成了对电源的电压信号，然后经过V/I转换电路形成测试电流。该电流经过第一多路复用器(MUP1)、反向二极管D1、限流电阻R1、端子A，流经被检测信号后，回到端子B(系统地)形成回路，将热电阻或干节点信号信号转化为保证端子A和B的压差的电压信号。电压信号可以直接输入检测。电压信号经过TVS管、滤波限幅电路、第一多路复用器(MUP2)、PGA电路、信号调理电路，进入ADC中。经过ADC转换为相应的码值输入到控制模块中。控制模块将该码值与校准码值进行比较即可知晓当前输入信号的数值或状态。

但模拟信号(电压、电流、热电阻)的变化是相对缓慢的，而数字信号(无源干节点)往往对实时性有要求。现有技术中存在ADC和DAC，对于无源DI干节点信号的检测存在实时性不强的缺点，而且成本偏高，电路复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种对无源干节点信号的检测具有很强实时性的通用输入电路中输入信号检测电路和方法，用于解决现有技术存在的无源干节点信号的检测存在实时性不强，成本偏高，电路复杂的技术问题。

本发明提供了一种通用输入电路中输入信号检测电路，包括激励电流产生电路、无源干节点信号检测电路，所述无源干节点信号检测电路包括高端取样电路和单限比较器，所述激励电流产生电路输出激励电流经所述高端取样电路到第一多路复用器的输入端，所述第一多路复用器的输出端连接第一端子，第二端子接地，所述无源干节点信号接入所述第一端子和所述第二端子之间，所述高端取样电路输出取样信号到所述所述单限比较器的输入端，所述单限比较器的输出端连接控制模块，所述控制模块根据单限比较单元的输出信号判断无源干节点信号的状态。

可选的，当所述高端取样电路输出的取样信号大于参考值时，所述单限比较器输出电平翻转，所述无源干节点信号为闭合状态；当所述取样信号小于参考值时，所述单限比较器输出电平不变，所述无源干节点信号为断开状态。

可选的，所述无源干节点信号检测电路还包括仪表放大电路，所述仪表放大电路的输入端接收所述高端取样电路输出的取样信号，所述仪表放大电路的输出端连接所述单限比较器。