[发明专利]数字量输入采集系统

权利要求书

1.一种数字量输入采集系统，包括：

隔离传输和信号变换电路，包括第一光电耦合器、第二光电耦合器和运算放大器，其中所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器基本上相同并且所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器的发光器串联，所述运算放大器的第一输入端从仪表单元接收输入电压，第二输入端与所述第二光电耦合器的受光器相连，并且输出端与所述第一光电耦合器的发光器相连；以及

微控制单元，与所述隔离传输和信号变换电路耦接以从所述第一光电耦合器的受光器接收模拟输出电压，对所述模拟输出电压进行模数转换以产生数字输出电压，并且基于所述数字输出电压的大小确定所述仪表单元是处于通电状态、断电状态还是断线状态，

其中所述数字量输入采集系统还包括自激励单元，被配置为在所述微控制单元确定所述仪表单元处于断电状态或断线状态时，产生与通电状态的输入电压基本相同的正向电脉冲以输入给所述运算放大器的第一输入端，并且所述微控制单元还被配置为：

确定响应于所述正向电脉冲而产生的数字输出电压是否指示所述仪表单元仍处于断电状态或断线状态；以及

如果确定所述仪表单元仍处于断电状态或断线状态，确定所述数字量输入采集系统故障。

2.根据权利要求1所述的数字量输入采集系统，其中所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器处于同一封装中。

3.根据权利要求1所述的数字量输入采集系统，其中所述微控制单元被配置为：

确定所述数字输出电压是否基本上等于第一电压阈值或第二电压阈值或者为零，其中所述第二电压阈值低于所述第一电压阈值；

如果确定所述数字输出电压基本上等于所述第一电压阈值，确定所述仪表单元处于通电状态；

如果确定所述数字输出电压基本上等于所述第二电压阈值，确定所述仪表单元处于断电状态；以及

如果确定所述数字输出电压为零，确定所述仪表单元处于断线状态。

4.根据权利要求3所述的数字量输入采集系统，其中在所述仪表单元接入所述数字量输入采集系统时，

控制所述仪表单元通电，并且所述微控制单元将所述仪表单元通电时的数字输出电压确定为所述第一电压阈值；以及

控制所述仪表单元断电，并且所述微控制单元将所述仪表单元断电时的数字输出电压确定为所述第二电压阈值。

5.根据权利要求4所述的数字量输入采集系统，还包括：

触发单元，被配置为在所述仪表单元接入所述数字量输入采集系统时，向所述微控制单元发送触发信号以触发所述微控制单元确定所述第一电压阈值和所述第二电压阈值。

6.根据权利要求1所述的数字量输入采集系统，还包括：

采集单元，所述采集单元包括第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻连接所述仪表单元和所述运算放大器的第一输入端，所述第二电阻连接所述运算放大器的第一输入端和地。

7.根据权利要求3所述的数字量输入采集系统，其中

所述自激励单元还被配置为向所述运算放大器的第一输入端输入预定电压，并且所述微控制单元还被配置为：

确定响应于所述预定电压而产生的数字输出电压是否发生变化；以及

如果确定响应于所述预定电压而产生的数字输出电压发生变化，确定所述数字输出电压的变化率，并且基于所述变化率更新所述第一电压阈值和所述第二电压阈值。

8.根据权利要求1所述的数字量输入采集系统，其中所述仪表单元包括：

具有开关的仪表和与所述仪表并联的第三电阻；以及

电源，所述电源的正极与所述仪表和所述第三电阻串联，负极接地。