一种自适应采样接口电路制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应采样接口电路，当输入源为电压源时，通过电压跟随器来进入后端采样电路，在正负判断上采用比较器+MOS管的方式实现；由于电压跟随器及比较器的灵活运用，使输入接口具有高阻抗，能有效防止采样信号与内部信号相互干扰，从而保障了采样电路的准确性与可靠性。当输入源为电流源时，通过先采样后输入的方式实现；由于电压跟随器、比较器的实现原理均为运放，其输入端为高阻态，因此在电阻上产生的所有电压均可视为输入电流信号在采样电阻上的体现，在电路上，本发明专利技术无需区分电压电流信号，就能正常采样。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应采样接口电路
本专利技术属于楼控PLC的
，尤其涉及一种自适应采样无需区分正负的采样接口电路。
技术介绍
信号的采样在楼控领域中占据着重要地位。PLC通过外接信号的正确采样，获取被控设备当前的情况，并根据反馈的信息作出相应的动作。因此，当信号采样功能发生错误，就会导致功能失效，甚至PLC错误控制被控设备，引起严重后果。目前，信号采样只能通过固定接口的方式进行采样，即规定信号采样的电压电流采样范围，正负端子接法等。而在现场施工中却由于接线数量繁多，施工人员不能理解工程接线图等原因，无法按照设计初衷执行。当施工人员误接时，会出现当前设备无法使用，甚至会烧毁设备，引起火灾等。如公开号为CN106501575A，名称为“自适应采样电路、采样方法、控制器及电源转换装置”的专利申请文件公开了通过时钟来控制短路开关，周期性的释放保持电容上的残余电荷，降低保持电容对后端采样电路的影响，达到提高采样精度的目的。此专利技术中的自适应指的是对于输入电压电流信号周期性变化的自适应。即在外部采样电压不断变化的情况下，仍能保持一定采样精度。但是，该方案的实现是通过增加短路开关来实现保持电容的放电的，其存在一定弊端。1、采样周期间隔时间长，通过模拟开关来实现电容的放电，一般需要100-200mS左右，再进行下一次采样时，电容充电到稳定时间也许要100-200ms左右，因此两次采样间隔时间必须为0.5S左右，在一些需要快速采样的场合，该专利技术并不适用。2、该方案中的自适应为单种情况下的自适应，即面向外部电压迅速变化的自适应，功能较为单一，无法区分输入电压还是电流，接口状态等情况。3、又如公开号为CN109374942A，名称为“一种直流电压和直流电流信号自适应采样电路及方法”的专利申请文件公开了通过可调电阻来判断输入源为电压信号还是电流信号，这里的自适应指的是输入电压还是电流信号的自适应。通过调节可控电阻器两端的阻值，在确认电阻器两端的电压是否发生变化来确定输入信号时电压信号还是电流信号。如果改变，则输入信号为电流信号，如果不变，则输入信号为电压信号。该方案中的自适应为单种情况下的自适应，即面向外部电压迅速变化的自适应，功能较为单一，无法区分输入电压还是电流，接口状态等情况，存在以下缺点：1、该方案只是适用于对电压信号和电流信号进行判断，不能解决接口处过压过流导致的设备损坏的问题，也不能实现接口处正负反接导致信号无法采样的问题。2、判断过程需要控制器协调工作，占据控制器一部分资源这样会导致各个通道采样速度变慢。3、内部判断通过调节可调电阻的阻值来实现对电压、电流信号的区分，内部设置的电阻会在一定程度上消耗采样信号的能量，从而导致信号采样必须满足一定的采样电阻要求才能实现，而且电阻本身易受温度环境影响，无法去除温度环境对采样结果产生影响的误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自适应采样接口电路，无需区分电压电流信号及正负接线方式，解决在现场施工时由于安装人员不熟悉产品特性导致产品接口烧坏的问题。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种自适应采样接口电路，包括：正向电路及反向电路；当输入源的方向为正向时，输入信号流经所述正向电路，所述正向电路与采样电阻组成正向回路；当输入源的方向为反向时，输入信号流经所述反向电路，所述反向电路与采样电阻组成反向回路；当正向输入源与反向输入源的输入信号值相等时，在采样电阻上的采集信号值相等。根据本专利技术一实施例，所述正向电路包括正向输入的电压源、第一电压跟随器、第一比较器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管；所述正向输入的电压源的正极连接所述第一电压跟随器的正极输入端，所述第一电压跟随器的输出端连接所述第一MOS管的源极，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二MOS管的栅极、所述第三MOS管的栅极及所述第一比较器的输出端连接，所述第一比较器的正极输入端与所述第一电压跟随器的正极输入端相连；所述第二MOS管的源极连接所述第三MOS管的源极，所述第三MOS管的漏极接地；所述第一MOS管的漏极与采样电阻连接，所述采样电阻接地。根据本专利技术一实施例，所述反向电路包括反向输入的电压源、第二电压跟随器、第二比较器、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管；所述反向输入的电压源的正极连接所述第二电压跟随器的正极输入端，所述第二电压跟随器的输出端连接所述第四MOS管的源极，所述第四MOS管的栅极分别与所述第五MOS管的栅极、所述第六MOS管的栅极及所述第二比较器的输出端连接，所述第二比较器的正极输入端与所述第二电压跟随器的正极输入端相连；所述第五MOS管的源极连接所述第六MOS管的源极，所述第六MOS管的漏极接地；所述第四MOS管的漏极与采样电阻连接，所述采样电阻接地。根据本专利技术一实施例，所述正向电路包括正向输入的电流源、电阻、第一电压跟随器、第一比较器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管；所述正向输入的电流源的两端与所述电阻并联，所述电流源的正极连接所述第一电压跟随器的正极输入端，所述第一电压跟随器的输出端连接所述第一MOS管的源极，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二MOS管的栅极、所述第三MOS管的栅极及所述第一比较器的输出端连接，所述第一比较器的正极输入端与所述第一电压跟随器的正极输入端相连；所述第二MOS管的源极连接所述第三MOS管的源极，所述第三MOS管的漏极接地；所述第一MOS管的漏极与采样电阻连接，所述采样电阻接地。根据本专利技术一实施例，所述反向电路包括反向输入的电流源、电阻、第二电压跟随器、第二比较器、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管；所述反向输入的电流源的两端并联所述电阻，所述电流源的正极连接所述第二电压跟随器的正极输入端，所述第二电压跟随器的输出端连接所述第四MOS管的源极，所述第四MOS管的栅极分别与所述第五MOS管的栅极、所述第六MOS管的栅极及所述第二比较器的输出端连接，所述第二比较器的正极输入端与所述第二电压跟随器的正极输入端相连；所述第五MOS管的源极连接所述第六MOS管的源极，所述第六MOS管的漏极接地；所述第四MOS管的漏极与采样电阻连接，所述采样电阻接地。本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：1)本专利技术一实施例中的自适应采样接口电路，通过正向电路及反向电路，当输入源的方向为正向时，输入信号流经所述正向电路，当输入源的方向为反向时，输入信号流经所述反向电路；并且，当正向输入源与反向输入源的输入信号值相等时，在采样电阻上的采集信号值相等。无论正负接线，都能正常采样，方便了施工人员在接线时正确施工，也防止了接错线导致设备损坏的情况发生。2)本专利技术一实施例中的自适应采样接口电路，当输入源为电压源时，通过电压跟随器来进入后端采样电路，在正负判断上采用比较器+MOS管的方式实现；由于电压跟随器及比较器的灵活运用，使输入接口具有高阻抗，能有效防止采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应采样接口电路，其特征在于，包括：正向电路及反向电路；/n当输入源的方向为正向时，输入信号流经所述正向电路，所述正向电路与采样电阻组成正向回路；/n当输入源的方向为反向时，输入信号流经所述反向电路，所述反向电路与采样电阻组成反向回路；/n当正向输入源与反向输入源的输入信号值相等时，在采样电阻上的采集信号值相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种自适应采样接口电路，其特征在于，包括：正向电路及反向电路；
当输入源的方向为正向时，输入信号流经所述正向电路，所述正向电路与采样电阻组成正向回路；
当输入源的方向为反向时，输入信号流经所述反向电路，所述反向电路与采样电阻组成反向回路；
当正向输入源与反向输入源的输入信号值相等时，在采样电阻上的采集信号值相等。


2.如权利要求1所述的自适应采样接口电路，其特征在于，所述正向电路包括正向输入的电压源、第一电压跟随器、第一比较器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管；
所述正向输入的电压源的正极连接所述第一电压跟随器的正极输入端，所述第一电压跟随器的输出端连接所述第一MOS管的源极，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二MOS管的栅极、所述第三MOS管的栅极及所述第一比较器的输出端连接，所述第一比较器的正极输入端与所述第一电压跟随器的正极输入端相连；
所述第二MOS管的源极连接所述第三MOS管的源极，所述第三MOS管的漏极接地；所述第一MOS管的漏极与采样电阻连接，所述采样电阻接地。


3.如权利要求1所述的自适应采样接口电路，其特征在于，所述反向电路包括反向输入的电压源、第二电压跟随器、第二比较器、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管；
所述反向输入的电压源的正极连接所述第二电压跟随器的正极输入端，所述第二电压跟随器的输出端连接所述第四MOS管的源极，所述第四MOS管的栅极分别与所述第五MOS管的栅极、所述第六MOS管的栅极及所述第二比较器的输出端连接，所述第二比较器的正极输入端与所述第二电压跟随器的正极输入端相连；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟峰，韩海强，刘家，沈小星，
申请(专利权)人：浙江源创建筑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33