一种隔离电路及隔离电路控制方法技术

技术编号:14289992 阅读:169 留言:0更新日期:2016-12-25 20:11
本发明专利技术的实施例提供一种隔离电路及隔离电路控制方法,涉及电子技术领域,能够在一个光耦隔离电路上通过同一信号输入端兼容输入电流或电压形式的现场信号,包括开关模块、限流模块、采样模块及隔离模块;开关模块当信号输入端输入的输入信号为电压信号时断开,当输入信号为电流信号时导通;采样模块当输入信号为电压信号时输出第一采样信号;当开关模块导通时,限流模块对输入信号进行分流;采样模块,当输入信号为电流信号时根据经过分流的输入信号向隔离模块输出第二采样信号;隔离模块,用于输出经过噪声隔离后的第一采样信号,或输出经过噪声隔离后的第二采样信号。本发明专利技术用于隔离电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
,尤其涉及一种隔离电路及隔离电路控制方法
技术介绍
随着科技的进步,工业生产过程中对于生产工具自动化程度的要求越来也高,其中自动化控制系统(英文全称:automatic control systems)是实现自动化的主要手段之一。在自动控制系统运行的过程中,经常需要将一些现场信号采集到自动控制系统的控制单元中,以便于控制单元根据现场信号进行相应的处理。由于从自动控制系统的设备所采集到的现场信号通常会携带有设备所产生的噪声干扰,为了不把噪声干扰引入到自动控制系统的控制单元中,将现场信号输送至控制单元前通常需要将现场信号进行信号隔离。常见的信号隔离措施包括光耦隔离。通常情况下自动控制系统往往涉及多种型号的设备,因此被采集到控制单元中的现场信号也通常具有多种规格与标准,如电压信号或电流信号,由于光耦器件自身技术指标的限制,光耦隔离电路往往需要将现场信号转换为大小在一定范围内的信号,再将经过转换后的信号输入光耦器件,因此光耦隔离电路通常与一定规格或标准的现场信号相对应,能够将所对应规格或标准的现场信号转化为大小在一定范围内的信号,再将经过转换后的信号输入光耦器件。但在自动控制系统中存在多种规格或标准的现场信号时,需要为每一种规格或标准的现场信号配置对应的光耦隔离电路,从而加大了光耦隔离电路所在信号采集装置的复杂程度,提高了光耦隔离电路的成本。
技术实现思路
本申请提供一种隔离电路及隔离电路控制方法,能够在一个光耦隔离电路上通过同一信号输入端兼容输入电流或电压形式的现场信号。第一方面,本专利技术的实施例提供了一种隔离电路,包括开关模块、限流模块、采样模块及隔离模块;开关模块的第一端与信号输入端连接,开关模块的第二端与限流模块连接,采样模块的第一端与信号输入端连接,采样模块的第二端与隔离模块的第一端连接,隔离模块的第二端与信号输出端连接;开关模块,被配置为当信号输入端输入的输入信号为电压信号时开关模块的第一端与开关模块的第二端断开,当输入信号为电流信号时开关模块的第一端与开关模块的第二端导通;采样模块,被配置为当输入信号为电压信号时根据输入信号向隔离模块输出第一采样信号;限流模块,被配置为当开关模块的第一端与开关模块的第二端导通时,对输入信号进行分流,其中当输入信号的大小为i时,采样模块接收的经过分流的输入信号的大小为ki;采样模块,被配置为当输入信号为电流信号时根据经过分流的输入信号向隔离模块输出第二采样信号,第一采样信号与第二采样信号均大于第一电压阈值并小于第二电压阈值;隔离模块,用于接收第一采样信号,对第一采样信号进行噪声隔离并向信号输出端输出经过噪声隔离后的第一采样信号,或接收第二采样信号,对第二采样信号进行噪声隔离并向信号输出端输出经过噪声隔离后的第二采样信号。第二方面,本专利技术的实施例提供了一种隔离电路控制方法,用于控制权利要求第一方面中所提供的隔离电路,包括:当信号输入端输入的输入信号为电压信号时控制开关模块的第一端与开关模块的第二端断开;当信号输入端输入的输入信号为电流信号时控制开关模块的第一端与开关模块的第二端导通。本专利技术的实施例提供的一种隔离电路及隔离电路控制方法,当输入该隔离电路的输入信号为电压信号时,通过采样模块按照比例放大或缩小输入信号以获取满足隔离模块参数需求的第一采样信号,通过隔离模块对满足隔离模块参数需求的第一采样信号进行噪声隔离并输出经过噪声隔离后的第一采样信号;而当输入该隔离电路的输入信号为电流信号时,由开关模块将限流模块与信号输入端导通使限流模块对输入信号进行分流从而按照预置比例缩小输入采样模块的输入信号,使采样模块根据电流与电压信号的对应关系将经过分流的输入信号进行转换得到电压信号并将该电压信号按照预置比例放大或缩小得到第二采样信号,由于按照预置比例缩小输入了采样模块的输入信号,因此根据该缩小后的输入信号得到的第二采样信号也满足隔离模块参数需求,从而使隔离模块能够对第二采样信号进行噪声隔离并输出经过噪声隔离后的第二采样信号。因此本专利技术实施例所提供的一种隔离电路能够在一个光耦隔离电路上通过同一信号输入端兼容输入电流或电压形式的现场信号,从而在实现信号隔离的同时降低隔离电路的复杂程度,减少了信号隔离的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的实施例所提供的一种现场信号采集装置的示意性结构图;图2为本专利技术的另一实施例所提供的一种现场信号采集装置的示意性结构图;图3为本专利技术的实施例所提供的一种隔离电路的示意性结构图;图4为本专利技术的另一实施例所提供的一种隔离电路的示意性结构图;图5为本专利技术的另一实施例所提供的一种隔离电路的示意性结构图;图6为本专利技术的实施例所提供的一种隔离电路控制方法的示意性流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案,在本专利技术的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。在自动控制系统中,被采集到的现场信号往往具有多种规格与标准,其中现场信号可以为微弱的毫伏级的电压信号,也可以为大小为数十伏特甚至数千伏特的电压信号或大小为数百安培的电流信号,同时从自动控制系统中设备所采集到的现场信号通常会携带有设备所产生的噪声干扰,因此将所采集到的现场信号进行进一步处理前通常需要将现场信号转换成统一的规格,并且在现场信号的采集电路与处理现场信号的控制单元间进行信号隔离。常见的信号隔离措施包括变压器隔离、电容耦合隔离和光耦隔离,其中光耦隔离能够隔离电路前后级之间的相互干扰,并且光耦隔离电路中所使用的光耦器件体积小价格便宜,光耦隔离电路结构简单,因此最为常用。由于光耦器件自身技术指标的限制,光耦隔离电路往往需要将现场信号转换为大小在一定范围内的信号,再将经过转换后的信号输入光耦器件,因此光耦隔离电路通常与一定规格或标准的现场信号相对应,能够将所对应规格或标准的现场信号转化为大小在一定范围内的信号,再将经过转换后的信号输入光耦器件。如附图1所示,本专利技术的实施例提供了一种现场信号采集装置,包括信号输入端101、第一光耦隔离电路102、信号输出端103,其中信号输入端101与第一光耦隔离电路102连接,第一光耦隔离电路102与信号输出端103连接。其中,电路切换模块102从信号输入端101接收现场信号,当现场信号为电压信号时,第一光耦隔离电路102将现场信号转换为满足预设规格或标准的现场信号并进行信号隔离,向信号输出端103发送进行信号隔离后的现场信号。但当自动控制系统中存在多种规格或标准的现场信号时,需要将多种规格或标准的现场信号均转换为满足预本文档来自技高网...
一种隔离电路及隔离电路控制方法

【技术保护点】
一种隔离电路,其特征在于,包括开关模块、限流模块、采样模块及隔离模块;所述开关模块的第一端与信号输入端连接,所述开关模块的第二端与限流模块连接,所述采样模块的第一端与信号输入端连接,所述采样模块的第二端与所述隔离模块的第一端连接,所述隔离模块的第二端与所述信号输出端连接;所述开关模块,被配置为当所述信号输入端输入的输入信号为电压信号时所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端断开,当所述输入信号为电流信号时所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端导通;所述采样模块,被配置为当所述输入信号为电压信号时根据所述输入信号向所述隔离模块输出第一采样信号;所述限流模块,被配置为当所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端导通时,对所述输入信号进行分流,其中当所述输入信号的大小为i时,所述采样模块接收的经过分流的输入信号的大小为ki;所述采样模块,被配置为当所述输入信号为电流信号时根据所述经过分流的输入信号向所述隔离模块输出第二采样信号,所述第一采样信号与所述第二采样信号均大于第一电压阈值并小于第二电压阈值;所述隔离模块,用于接收所述第一采样信号,对所述第一采样信号进行噪声隔离并向所述信号输出端输出经过噪声隔离后的第一采样信号,或接收所述第二采样信号,对所述第二采样信号进行噪声隔离并向所述信号输出端输出经过噪声隔离后的第二采样信号。...

【技术特征摘要】
1.一种隔离电路,其特征在于,包括开关模块、限流模块、采样模块及隔离模块;所述开关模块的第一端与信号输入端连接,所述开关模块的第二端与限流模块连接,所述采样模块的第一端与信号输入端连接,所述采样模块的第二端与所述隔离模块的第一端连接,所述隔离模块的第二端与所述信号输出端连接;所述开关模块,被配置为当所述信号输入端输入的输入信号为电压信号时所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端断开,当所述输入信号为电流信号时所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端导通;所述采样模块,被配置为当所述输入信号为电压信号时根据所述输入信号向所述隔离模块输出第一采样信号;所述限流模块,被配置为当所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端导通时,对所述输入信号进行分流,其中当所述输入信号的大小为i时,所述采样模块接收的经过分流的输入信号的大小为ki;所述采样模块,被配置为当所述输入信号为电流信号时根据所述经过分流的输入信号向所述隔离模块输出第二采样信号,所述第一采样信号与所述第二采样信号均大于第一电压阈值并小于第二电压阈值;所述隔离模块,用于接收所述第一采样信号,对所述第一采样信号进行噪声隔离并向所述信号输出端输出经过噪声隔离后的第一采样信号,或接收所述第二采样信号,对所述第二采样信号进行噪声隔离并向所述信号输出端输出经过噪声隔离后的第二采样信号。2.根据权利要求1所述的隔离电路,其特征在于,所述采样模块包括第一电阻单元与第二电阻单元,所述第一电阻单元的第一端与所述采样模块的第一端连接,所述第一电阻单元的第二端与所述采样模块的第二端连接,所述第二电阻单元的第一端与所述采样模块的第二端连接,所述第二电阻单元的第二端接地。3.根据权利要求2所述的隔离电路,其特征在于,所述采样模块还包括跟随单元,所述跟随单元的第一端与所述第一电阻单元的第二端以及所述第二电阻单元的第一端连接,所述跟随单元的第二端与所述采样模块的第二端连接,所述跟随单元用于接收所述第一采样信号并根据所述第一采样信号向所述比较模块发...

【专利技术属性】
技术研发人员:张吉雪赵晓青沈乾军
申请(专利权)人:青岛海信日立空调系统有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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