[发明专利]一种兼容多种输出形式的数字信号采集电路

说明书

本发明公开了一种兼容多种输出形式的数字信号采集电路，包括：反向跟随电路，与数字信号采集电路的输入端连接，用于将数字输入信号的相位反转并提高信号驱动能力；信号耦合输出电路，具有两个输入端，分别连接数字信号采集电路的输入端和反向跟随电路的输出端，用于在数字输入信号为低电平时，输出低电平；信号选择输出电路，具有两个输入端，分别连接数字信号采集电路的输入端和信号耦合输出电路的输出端，用于在至少一个输入端输入的信号为高电平时，输出高电平。该数字信号采集电路可以同时兼容三种输出形式的数字信号，因而能够同时兼容多种数字信号形式的传感器、阀、开关等器件，可以简化现场接线、布局，提高系统实用性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，具体涉及一种兼容多种输出形式的数字信号采集电路。

背景技术

目前，工控领域经常使用的单片机、PLC（Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器）等都带有数字信号接口，传感器、阀、开关等器件输出的数字信号可以接入到单片机、PLC的数字信号采集通道。

从信号输出形式角度，可以将传感器等器件分为三类，①数字输出信号为高电平和高阻态；②数字输出信号为低电平和高阻态；③数字输出信号为高电平和低电平。由于传感器等器件的信号输出形式在设计上没有强制的统一标准，加之单片机、PLC的数字信号输入接口数量有限，因此单片机等的数字信号接口并不能适应所有的信号输入设备，如果输入信号无法直接接入时，需要经过中间转换，或重新设计信号采集端的电路才可以解决。

发明内容

本发明旨在提供一种兼容多种输出形式的数字信号采集电路。该电路是一种全面的数字信号采集电路，可以同时兼容上述三种输出形式的数字信号，这样可以大大简化工业现场的接线、布局等工作，提高系统的实用性和可靠性。

采用的技术方案如下：

一种兼容多种输出形式的数字信号采集电路，包括：反向跟随电路，与数字信号采集电路的输入端连接，用于将数字输入信号的相位反转并提高信号驱动能力；信号耦合输出电路，具有两个输入端，分别连接数字信号采集电路的输入端和反向跟随电路的输出端，用于在数字信号采集电路的输入端的数字输入信号为低电平时，输出低电平；信号选择输出电路，具有两个输入端，分别连接数字信号采集电路的输入端和信号耦合输出电路的输出端，用于在至少一个输入端输入的信号为高电平时，输出高电平；所述信号选择输出电路的输出端作为数字信号采集电路的输出端。

一种可选的实现方式中，所述信号选择输出电路为或门；所述信号耦合输出电路为双向光耦；所述反向跟随电路包括反相器和运算放大器。

一种可选的实现方式中，所述或门的一个输入端连接数字信号采集电路的输入端，另一个输入端连接所述双向光耦的输出端；所述双向光耦的一个输入端连接数字信号采集电路的输入端，另一个输入端连接所述运算放大器的输出端；所述反相器的输入端连接数字信号采集电路的输入端，输出端连接所述运算放大器的输入端；所述或门的输出端作为数字信号采集电路的输出端。

可选的，当数字输入信号为高电平时，所述或门的输出端输出高电平。

可选的，当数字输入信号为低电平时，所述双向光耦的两个输入端分别为低电平和高电平，使得所述双向光耦输出低电平至所述或门，则所述或门的两个输入端均为低电平，则所述或门的输出端输出低电平。

可选的，当数字输入信号为高阻态时，所述或门输出高阻态。

可选的，所述信号选择输出电路的输出端用于连接单片机或PLC。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明的数字信号采集电路，可以同时兼容高电平、低电平和高阻态等多种输出形式的数字信号，因而能够同时兼容目前多种数字信号形式的传感器、阀、开关等器件，无需考虑接入器件的信号形式，大大简化了工业现场接线、布局等工作，可以提高系统的实用性和可靠性。