一种开关状态检测电路制造技术

本实用新型专利技术公告了一种开关状态检测电路，包括电连接的至少一个被测开关与主机，还包括编码器，其包括由至少一个无源编码元件组成的至少一个编码单元；各编码单元中的无源编码元件的阻抗值按照规定的数制分别与该规定数制不同位权的权值相对应，无源编码元件与各被测开关一对一地串接之后再并接于主机正负极输入端之间，或，无源编码元件与各被测开关一对一地并接之后再串接于主机正负极输入端之间；任意时刻只有一个编码单元被接通，主机根据规定的数制和编码单元的输出阻抗值来检验无源编码元件的接通情况，从而判断出与该编码单元对应的被测开关状态。本实用新型专利技术需要的检测用电缆数少，也减少了主机用于检测的端口数，有利于检测装置的小型化。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子线路中的开关测试，尤其是涉及一种开关状态检
技术介绍
传统检测开关状态的电路示意图如图1所示，以6个开关的检测为例， 当其中一个开关闭合时，主机中与之相连接的光电耦合器有电流流过，在 光电耦合器的副边会检测到状态变化，从而达到检测开关状态的目的。但是，上述开关状态检测电路在开关数量比较多时，在被测开关和主 机之间的布线量大，需要连接电缆数较多，电缆数量二N+1，其中N为被 测开关数。同时，上述方案中主机必须提供N+1个端口来连接电缆，端口 太多，亦不利于检测装置的小型化。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种布线量小、有利于主机 小型化的开关状态检测电路。上述技术问题通过以下技术方案予以解决一种开关状态检测电路，包括电连接的至少一个被测开关与主机，其特征在于还包括编码器，所述编码器包括由至少一个无源编码元件组成的至少一个编码单元；各编码单元中的无源编码元件的阻抗值按照规定的数制分别与该规定 数制不同位权的权值相对应，所述无源编码元件与各被测开关一对一地串 接之后再并接于主机正负极输入端之间，或者，所述无源编码元件与各被测开关一对一地并接之后再串接于主机正负极输入端之间；在任意时刻只有一个编码单元被接通，所述主机根据所述规定的数制 和所述编码器的输出阻抗值来检验无源编码元件的接通情况，从而判断出 与该编码单元对应的被测开关状态。上述技术问题通过以下技术方案予以进一歩解决所述规定的数值进制包括二进制、八进制、十进制。所述编码单元内中的无源编码元件同为电阻、电感与电容之中的一者。所述编码器包括第一编码单元和第二编码单元，所述第一、二编码单 元中的无源编码元件与各被测开关一对一地并联连接之后再串联连接于主 机正负极输入端之间；还包括与所述第一编码单元串接的第一二极管和与 所述第二编码单元串接的第二二极管，所述第一、二二极管的极性相反。所述编码器包括第一编码单元和第二编码单元，所述第一、二编码单 元中的无源编码元件与各被测开关一对一地并联连接之后再串联连接于主 机正负极输入端之间；还包括与所述第一编码单元串接的第一开关三极管 和与所述第二编码单元串接的第二开关三极管，所述第一、二开关三极管 在任意时刻只有一者被控制导通。所述编码器包括第三编码单元和第四编码单元，所述第三、四编码单 元中的无源编码元件与各被测开关一对一地串联连接之后再并联连接于主 机正负极输入端之间；还包括与所述第三编码单元串接的第三二极管和与 所述第四编码单元串接的第四二极管，所述第三、四二极管的极性相反。所述编码器包括第三编码单元和第四编码单元，所述第三、四编码单 元中的无源编码元件与各被测开关一对一地串联连接之后再并联连接于主 机正负极输入端之间；还包括与所述第三编码单元串接的第三开关三极管 和与所述第四编码单元串接的第四开关三极管，所述第三、四开关三极管 在任意时刻只有一者被控制导通。本技术与现有技术相比的有益效果是由于采用编码器，其各编码单元内的无源编码元件的阻抗值按照规定 的数制分别对应不同位权的权值，且在任意时刻只有一个编码单元被接通， 所以，主机可根据该数制和编码器的输出阻抗值来检验无源编码元件的接 通情况，从而判断出与编码单元对应的被测开关状态。这样，每个开关都 有无源编码元件与对应，相当于对被测开关组进行了编码，通过主机正负 输入端之间无源器件总的阻抗值就能反映出开关量的状态，而一个编码单 元能检测一组开关，使用两根电缆线就可以将编码单元与主机连接，故所 需要的电缆数量大大减少，同时也能减少主机的检测端口数以实现检测装 置的小型化。附图说明图1是现有技术的开关状态检测电路图；图2是本技术具体实施方式一的电路图； 图3是本技术具体实施方式二的电路图； 图4是本技术具体实施方式三的电路图；具体实施方式下面通过具体实施方式并结合附图对本技术作进一步详细描述。具体实施方式一如图2所示的开关状态检测电路包括开关组1、编码器2和主机3。该 开关组1包含6个被测开关K1 K6，该编码器2只包括由6个编码电阻 R1 R6串联连接而成的一个编码单元2，各编码电阻分别与6个被测开关 K1 K6并联连接，编码器2的两端分别通过两根电缆线连接至主机3的 输入端V+和V—。本技术通过测量模拟量来检测开关量。编码器2对每个被测开关 K1 K6进行编码，每个开关都有独有的编码电阻与之并联，主机3的输 入端V+与V—之间总电阻值反映开关量状态。编码器2采用二进制编码， 编码单元2内的各编码电阻的阻值对应二进制各位权的权值，分别取值为 2°R、 2'R 、 22R 、 23R 、 2"R和25R，其中R为一电阻值常量。以kl k6代表被测开关K1 K6的开关状态，对应取闭合值0或断开值1。这样， V+与V—之间总电阻值Ro的表达式如下Ro=( klx20十k2x21 +k3x22 +k4x23 +k5x24 +k6x25)xR .主机3测量出V+与V—之间总电阻即可判断开关状态。按照这种编码检测方式，可保证总电阻值Ro所对应的各开关K1 K5 所有状态组合不重复，共25 =32种状态组合。每种组合反映的电阻值对应 开关K1 K6的一种状态。例如在开关组1中开关K6闭合，主机3的输 入端V+与V—之间电阻值将减少R6-32R， K6断开时，V+与V—之间 电阻值将增加R6=32R。为了接线方便，编码器与开关就近安装。由于编 码器的存在，在被测开关和主机之间只需连接2根电缆即可，而不需要使 用现有方案中如图1所示的7根电缆，大大减少了电缆的数量。本具体实施方式中的编码器由无源器件组成，成本低，结构简单，可 靠性高。编码器可以编码的开关数量决定于主机的检测精度，相应地，对 模拟检测电路的精度要求随着开关数量的增加而上升。对应6个开关的编 码器最大电阻值是63R，编码电阻只要能够达到1R，即1/63-1.5%以上的 检测精度即可准确计算开关状态，这对主机模拟量捡测的精度要求不高。主机模拟量检测精度越高，可以支持编码的开关量数量就越多，如果主机检测精度能达到0.1%，则电阻编码器最多可以有效编码8个开关状态，共 有28 =256种组合。具体实施方式二如图3所示的开关状态检测电路包括开关组1、编码器2和主机3。该 开关组1包含5个被测开关K1 K5，该编码器2只包括由5个编码电阻 并联组成的一个编码单元2，各编码电阻分别与5个被测开关K1 K5串 接后再并联连接于主机3的输入端V+和V—之间。本实施例的编码器2 也采用二进制编码，编码单元2内的各编码电阻的阻值对应于二进制各位 权的权值，分别取值为2。R、 2'R 、 22R、 23R和24尺。以kl k5代表被 测开关K1 K5的开关状态，对应取闭合值1或断开值0。主机3的输入端V+与V—之间总电阻值Ro的表达式如下RcKklx2。+k2x2-'+k3x2-2+k4x2-3+k5x2-"xR总电阻值Ro对应的各开关K1 K5状态组合不重复，所有共25=32 种状态组合。具体实施方式三如图4所示的开关状态捡测电路，在具体实施方式一的基础上增加了 一组被测开关和编码单元。编码器包括第一编码单元2a和第二编码单元 2b，第一编码单元2a包括串接的编码本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关状态检测电路，包括电连接的至少一个被测开关与主机，其特征在于：　　　　还包括编码器，所述编码器包括由至少一个无源编码元件组成的至少一个编码单元；　　　　各编码单元中的无源编码元件的阻抗值按照规定的数制分别与该规定数制不同位权的权值相对应，所述无源编码元件与各被测开关一对一地串接之后再并接于主机正负极输入端之间，或者，所述无源编码元件与各被测开关一对一地并接之后再串接于主机正负极输入端之间；　　　　在任意时刻只有一个编码单元被接通，所述主机根据所述规定的数制和编码单元的输出阻抗值来检验无源编码元件的接通情况，从而判断出与该编码单元对应的被测开关状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志国，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]