数字量采集电路及采集方法技术

本发明专利技术提出一种数字量采集电路及采集方法。该电路包括：直流信号输入端；变压器，其一次侧与直流信号输入端连接；信号整流滤波电路，其输入端与变压器的二次侧连接，其输出端输出直流电压信号DI_S；信号检测电路，其输入端与直流信号输入端连接，其输出端输出电平信号DI_C；信号判决电路，其输入端分别与信号整流滤波电路的输出端和信号检测电路的输出端连接，用于将直流电压信号DI_S转换为第一逻辑电平信号DI_S’，比较输入端输入的直流电压信号DI_S及电平信号DI_C，并根据比较结果控制输出数字量的采集值。该方法基于上述采集电路实现，简单有效，且大幅度提高了数字量采集的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
数字量采集电路及采集方法
本专利技术属于电力电子
，尤其涉及一种数字量采集电路及采集方法。
技术介绍
目前，数字量采集电路已被广泛的应用在工业上的各种控制领域以及轨道交通的控制系统，数字量信号采样的准确可靠性对于整个测控系统以及列控系统能否正常稳定可靠地工作，起着重要的作用。当前，数字量信号采集电路的发展重点基本上集中在提高采集精度，增强抗干扰能力，降低功耗以及防腐蚀、冲击、震动等方面，缺乏对采集电路本身安全性的检测。若采集电路本身或者采集板卡出现硬件故障，会导致信号采集异常，如果CPU不能有效判断出该信号存在异常，则会对整个测控系统或者列控系统造成极大的影响。已有的对自身电路进行自检的设计缺乏实时性，不能第一时间发现故障的存在，将会大大降低检测信号的真实性与控制系统的可靠性，尤其地会影响列车的运行安全。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，提出一种数字量采集电路及采集方法，该采集方法简单有效，大幅度提高了数字量采集的准确性、可靠性，避免信号采集异常引起的车辆控制故障，对提高车辆运行可靠性与安全性具有重要意义，满本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.数字量采集电路，包括直流信号输入端，其特征在于，还包括：/n变压器，其一次侧与直流信号输入端连接，用于输入信号的隔离和幅值变换；/n信号整流滤波电路，其输入端与变压器的二次侧连接，用于将变压器的输出信号整流为幅值稳定的直流电压信号DI_S并输出；/n信号检测电路，其输入端与直流信号输入端连接，用于对输入信号的检测及隔离，并输出电平信号DI_C；/n信号判决电路，其输入端分别与信号整流滤波电路的输出端和信号检测电路的输出端连接，用于将直流电压信号DI_S转换为第一逻辑电平信号DI_S’，比较输入端输入的直流电压信号DI_S及电平信号DI_C，并根据比较结果控制输出数字量的采集值。/n

【技术特征摘要】
1.数字量采集电路，包括直流信号输入端，其特征在于，还包括：
变压器，其一次侧与直流信号输入端连接，用于输入信号的隔离和幅值变换；
信号整流滤波电路，其输入端与变压器的二次侧连接，用于将变压器的输出信号整流为幅值稳定的直流电压信号DI_S并输出；
信号检测电路，其输入端与直流信号输入端连接，用于对输入信号的检测及隔离，并输出电平信号DI_C；
信号判决电路，其输入端分别与信号整流滤波电路的输出端和信号检测电路的输出端连接，用于将直流电压信号DI_S转换为第一逻辑电平信号DI_S’，比较输入端输入的直流电压信号DI_S及电平信号DI_C，并根据比较结果控制输出数字量的采集值。


2.如权利要求1所述的数字量采集电路，其特征在于，还包括驱动保护电路，所述驱动保护电路包括无源晶振Y1、计数器U1、电阻R3、二极管D5、三极管Q1、二极管D3、稳压二极管D4和电阻R4；无源晶振Y1与计数器U1连接并与电阻R3串联后与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与变压器一次侧连接，其发射极与直流信号输入端连接；所述二极管D3、二极管D5、稳压二极管D4和电阻R4组成保护电路，用于变压器一次侧输入信号的续流和稳压保护。


3.如权利要求1所述的数字量采集电路，其特征在于，进一步包括滤波保护电路，所述滤波保护电路包括压敏电阻RV1、TVS管D1、电阻R1和电容C1；电阻R1和电容C1串联组成滤波电路，所述压敏电阻RV1与所述TVS管D1、所述滤波电路并联后与直流信号输入端连接，滤波保护电路的输出端与变压器一次侧连接，所述电容C1为四脚电容。


4.如权利要求3所述的数字量采集电路，其特征在于，进一步包括稳压二极管D2，稳压二极管D2的负极与电阻R1的一端连接，其正极与变压器一次侧的一端连接；稳压二极管D2与电阻R1组成信号分压电路。


5.如权利要求1所述的数字量采集电路，其特征在于，所述信号整流滤波电路包括四端口的桥式整流电路及电容C2、电容C3、电容C4，桥式整流电路的第一输入端通过电容C2与变压器二次侧的一端连接；第二输入端通过电容C3与变压器二次侧的另一端连接；其两输出端并联一个接地GND的电容C4后，输出直流电压信号DI_S。


6.如权利要求1所述的数字量采集电路，其特征在于，所述信号检测电路包括电阻R2、光电耦合器U2、电阻R5；所述光电耦合器U2的输入端通过电阻R2与直流信号输入端连接，光电耦合器U2的第一输出端连接电源VCC，其第二输出端接地GND，其第三输出端并联一个接电源VCC的电阻R5后，输出电平信号DI_C。


7.如权利要求6所述的数字量采集电路，其特征在于，所述信号检测电路按照以下方式输出电平信号DI_C：
若直流信号输入端有输入信号，则光电耦合器U2输出的电平信号DI_C为高电平；
若直流信号输入端无输入信号，则光电耦合器U2输出的电平信号DI_C为低电平。


8.如权利要求1所述的数字量采集电路，其特征在于，所述信号判决电路包括同或门逻辑电路U3、转换驱动器U4、开关S1及一端接地GND的电阻R6；
信号整流滤波电路的输出端连接至转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖猛，王吉平，曾祥来，郝玉福，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37