自适应输入单元电路制造技术

一种操作输入单元的方法，包括：接收传感器输入信号、数字偏置第一控制输入和第二控制输入，以及当第一控制输入的偏置处于第一数字状态时使用第一电阻器网络以施加模拟上拉偏置到传感器输入信号。当第一控制输入的偏置处于第二数字状态时，为了向第一电阻器网络的至少一部分提供到地面的路径，以引起第一电阻器网络施加下拉偏置到传感器输入信号。接收电压基准和输入波形信号；当第二控制信号的偏置处于第一数字状态时使用第二电阻器网络以施加输入波形信号到比较器，当第二控制输入的偏置处于第二数字状态时，施加所偏置和衰减的输入波形信号到比较器。将所偏置的传感器输入信号与第二电阻器网络施加的波形进行比较，以确定输入单元的输出，使得输入单元可以将传感器的输入信号转换成时基参数。

Adaptive input unit circuit

A method includes: an operation input unit receives the sensor input signal, digital control input bias of the first and second control input, and when the bias of the first control input in the first digital state using a first pull-up resistor network to apply simulation bias to the sensor input signal. When the bias of the first control input is in a second digital state, in order to at least a portion of the first resistor network to provide the path to the ground, to cause the first resistor network applying pull-down bias to the sensor input signal. Receiving a voltage reference and an input waveform signal; when the bias of the second control signal is in a first digital state using second resistor network to apply the input waveform signal to the comparator second, when the control input bias in second digital state, applied bias and attenuated input waveform signal to the comparator. The bias sensor input signal is compared with the waveform applied by the second resistor network to determine the output of the input unit so that the input unit can convert the sensor's input signal into a time base parameter.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可以由电子控制器使用的类型的输入单元电路。技术背景电子控制器在工业自动化和汽车应用中广泛地使用，通常为输入传 感器、输出设备和控制应用的特定群组定制设计。可配置电子控制器(CEC),例如在由Burkatovsky于2004年07月12日所提交的 WO2005/029207以及由Burkatovsky于2005年07月07日所提交的 WO2006/008732中所描述的，被认为是特定多功能的，使能电子控制器的 设计能够测量数字和模拟传感器的真实性，以及控制一定范围的例如电 动机、螺线管和指示器等输出设备。由Bhatnagar于2000年12月21日 提交的题为 "Configurable Electronic Controller " 的 US2001/0039190、由Bhatnagar于2000年12月21日提交的题为"Configurable Electronic Controller for Appliances ，， 的 US2001/0015918、由Pascucci等人于1990年07月12日提交的题为"Universal Analog Input"的WO91/02300、由McLeish等人于1989 年11月28日提交的题为"Universal Input/Output Device"的 US5014238、以及有关于SSP1492传感器(美国加州Sensor Platforms 公司)的技术小册子描述了在基于或有关于可配置电子设备的其它设备 中的输入电路。CEC设备使用输入单元以提供CEC和所连接到该设备的传感器之间 的电接口。该现有技术的输入单元的一个示例如图1中所阐述，其示意 性地示出了如参考WO2005/029207中图4所描述和示出的现有技术输入 单元240的一个实施例。如图1中所示，现有技术输入单元240具有连接到传感器(未示出) 的输入管脚210。传感器(未示出)在比较器235的第一输入236处提供 一个信号。同步电压Vsync沿着同步输入255从CEC (未示出)接收，并 且提供到向CEC(未示出)提供输出电压Vcell的比较器235的第二输入 238。输出电压Vcell指示第一输入236和第二输入238中哪个具有更大 的幅度。如图1中所示，输入单元240具有意图偏置比较器235的第一输入236的可选电阻器215。可选电阻器215通常具有相对高的电阻值。 图1的输入单元240是在测量光学位置传感器、模拟电压输出传感 器和具有特定输出参数的临近传感器中特别有用的输入单元类型之一。 然而，其它传感器，例如热敏电阻器、磁霍尔效应和集成IC传感器(为 压力、加速和气体浓度而设)等，具有不同输出参数并且需要使用不同 类型的输入单元以接收具有由其它传感器所提供信号的输出参数的信 号。在现有技术实践中，提供具有可替换输入单元的例如艾伦布莱德利 (Allen Bradley )可编程逻辑控制器等可编程控制器已变得普遍，使得一起^作的:t入单元。然而这种;丄方法需要4编程逻辑控制^;;别适合于接收可替换的输入单元并且进一步需要用户具有到需要特定应用的 精确输入单元的通路。这种解决方法也增加了控制器重量和成本，以支 撑允许互换性所必需类型的可替换连接。进一步地，期望提供不需要分离附件的CEC，使得足够柔性以使用宽 范围的传感器执行各种任务的CEC可以在单独外壳中提供，其可以提供 在例如印刷电路板或半导体图案等单独基板上，或者可以使用普通处理 来组装、装配、制造或形成。因而，不仅对于传统的可编程逻辑控制器而且对于CEC,都需要自适 应类型的输入单元，其可以用作大量的不同输入传感器。
技术实现思路
在本专利技术的一方面，提供了一种可配置控制系统。该可配置控制系 统包括同步控制模块；与同步控制模块连接的多个可配置信号获得模 块；与多个信号获得模块连接的控制逻辑；分别与多个信号获得模块并 与控制器的相应多个输入管脚连接的多个相同输入单元；以及与同步控 制模块并与多个输入单元连接的同步信号发生器，多个输入单元的每一 个都可操作地将输入信号参数转换为时基参数并且每一个信号获得模块 都配置成将时基参数转换成所需要的数字形式。输入单元包括具有第 一输入、第二输入和输出的比较器；在第一基准电压源和比较器的第一 输入之间串联连接的第 一电阻器组合；在组合中的电阻器至少一个和地 之间串联连接的第一电磁控制开关，其中第一电磁控制开关响应于来自 信号获得模块的偏置控制信号而操作，以在导致上拉偏置施加到输入信号管脚的一个开关状态和导致下拉偏置施加在该输入信号管脚的另一个开关状态之间切换；在作为从同步控制模块接收波形信号的输入的第二 基准电压源和比较器的第二输入之间连接的第二电阻器组合；以及在第 二组合的至少一个电阻器和第二电压源之间串联连接的第二电磁控制开 关，第二电磁控制开关响应于来自信号获得模块的偏置控制信号在导致 波形信号施加到比较器的一个开关状态和导致波形信号的偏置和衰减施 加到比较器的另一个开关状态之间有选择地可切换。在本专利技术的另一个方面，提供了一种获得多个信号的方法。该方法 包括以下步骤提供同步控制模块，配置与同步控制模块连接的多个可 配置信号获得模块；提供与多个信号获得模块连接的控制逻辑；提供分 别与多个信号获得模块连接的多个相同输入单元；提供与获得多个输入 信号的多个输入单元连接的同步信号发生器，每一个信号由多个相同输 入单元的一个获得；将所获得输入信号参数转换成多个时基参数；以及 将多个时基参数转换成数字形式，其中，所获得输入信号参数到多个时 基参数的转换由第 一和第二电磁控制开关控制。在本专利技术的另一方面，提供了一种操作输入单元的方法。该方法包 括以下步骤接收传感器输入信号到比较器以及数字偏置第一和第二控 制输入；当第一控制输入的偏置处于第一数字状态时，使用第一电阻器 网络施加模拟上拉偏置到传感器输入信号，并且当第一控制输入的偏置 处于第二数字状态时，提供电阻器网络的至少一部分到地面的路径以导 致第一电阻器网络施加下拉偏置到传感器输入信号；接收电压基准和比 较器输入波形信号；当第二控制输入的偏置处于第一数字状态时，使用 第二电阻器网络来施加输入波形到比较器，并且当第二控制输入的偏置 处于第二数字状态时，施加所偏置和衰减的输入波形；以及比较所偏置 传感器输入信号和由第二电阻器网络所施加的波形，以确定输入单元输 出，使得输入单元可以将传感器输入信号参数转换成时基参数。在本专利技术的又一方面，提供了一种输入单元。该输入单元包括具 有第一输入、第二输入和输出的比较器，该比较器基于第一输入和第二 输入处的信号比较而产生输出信号；传感器信号获得电路，具有传感 器信号输入以从传感器接收信号并提供传感器信号到比较器的第一输 入；电阻器网络包括在第一基准电压和传感器信号输入之间串联连接的 多个偏置电阻器；在多个偏置电阻器的至少两个和地面之间连接的第一电磁控制开关，第 一 电磁控制开关响应于第 一 电磁控制开关提供电阻器 网络和地面之间电连接的状态、以及第一电磁控制开关不提供该电连接的状态之间的第一偏置控制信号而转换；以及外部可控制基准控制电路， 包括连接到具有第一基准电阻器连接于其之间的比较器的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可配置控制系统，包括：同步控制模块；多个可配置的信号获得模块，其与所述同步控制模块连接；控制逻辑，其与所述多个信号获得模块连接；多个相同输入单元，其与所述多个信号获得模块以及相应多个输入管脚分别连接；以及同步信号发生器，其与所述同步控制模块以及所述多个输入单元连接，所述多个输入单元的每一个用于将输入信号参数转换为时基参数，并且所述多个信号获得模块的每一个被配置成将所述时基参数转换为需要的数字形式，所述输入单元包括：比较器，其具有第一输入、第二输入和输出；第一电阻器组合，其串联连接在第一基准电压源和比较器的第一输入之间；第一电磁控制开关，其串联连接在电阻器组合中的至少一个电阻器和地面之间，其中所述第一电磁控制开关响应于来自信号获得模块的偏置控制信号而在引起上拉偏置施加到多个输入管脚中的其中一个的一个开关状态和引起下拉偏置施加到该多个输入管脚中的所述其中一个的另一个开关状态之间切换；第二电阻器组合，其连接在第二基准电压源、用以接收来自所述同步控制模块的波形信号的输入以及所述比较器的第二输入之间；以及第二电磁控制开关，其串联连接在第二电阻器组合中的至少一个电阻器和第二参考电压源之间，所述第二电磁控制开关响应于来自信号获得模块的偏置控制信号而在引起所述波形信号施加到所述比较器的一个开关状态和引起所述波形信号的偏置和衰减施加到所述比较器的另一个开关状态之间选择性地切换。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V布尔卡托夫斯基，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]