模拟量电压电流独立的输入装置制造方法及图纸

一种工业控制系统模拟量输入模块的输入装置，包括：输入电压信号的电压输入端子；输入电流信号的电流输入端子；公共端子；第一、二、三电阻器，其中，第一电阻器连接在电压输入端子和后级的输入处理电路的输入端子之间，第二电阻器连接在电流输入端子和所述的输入处理电路的输入端子之间，第三电阻器连接在电流输入端子与公共端之间。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种工业控制系统中的模拟量输入装置，更具体地，涉 及一种在工业控制系统模拟量输入模块的既输入电压信号、又输入电流信号 的模拟量输入通道中的使电压信号和电流信号能够分别独立输入的输入装置。
技术介绍
通常，在在工业控制系统模拟量输入模块中，同一通道既可输入电压信 号、又可输入电流信号。在这样的模拟量输入模块中，输入装置大部分采用具有三个输入端子的电路结构，即电压输入端子、电流输入端子和公共端。 图1示出了现有技术的模拟量输入模块中常用的具有三个输入端子的输入装 置的典型电路结构。如图1所示，输入装置1包括电压输入端子VIN、电流输入端子IIN、 公共端子COM以及在电流输入端子IIN与公共端COM之间连接的电流采样 电阻器R。其中电压输入端子VIN直接连接到模拟量输入通道的输入处理电 路2,电流输入端子IIN与公共端之间连接的电流采样电阻器R,用于将经由 电流输入端子IIN输入的电流信号转换成相应的电压信号。在通常的应用中，在输入电流信号时需要在硬件上通过短接线或开关元 件等形式将电流输入端子IIN短接至电压输入端子VIN(参见图1虚线所示)， 从而将与输入电流信号相应的电压信号输入到输入处理电路2。电压输入信 号或经由电流输入端子IIN输入的电流信号所转换成的相应电压信号被输入 处理电路2进行处理然后输出到后续的电路级，如模数转换器3。图1中的输入装置在本质上是电压输入和电流输入釆用了相同的输入 端，即均经由电压输入端子VIN被输入到输入处理电路2。但是，在很多工业控制系统应用中，在经由电流输入端子IIN输入电流 信号的情况下，不希望使用短接线或开关元件等辅助手段。因此期待设计出 一种新的模拟量输入模块的输入装置，使得模拟量输入模块的既输入电压信号、又输入电流信号的模拟量输入通道中的电压输入信号和电流输入信号能 够分别独立地被输入。
技术实现思路
本技术的目的是基本解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下面 的优点。因此，本技术的目的是提供一种工业控制系统模拟量输入模块的输入装置，包括输入电压信号的电压输入端子；输入电流信号的电流输入端 子；公共端子；第一、二、三电阻器，其中，第一电阻器连接在电压输入端 子和后级的输入处理电路的输入端子之间，第二电阻器连接在电流输入端子 和所述的输入处理电路的输入端子之间，第三电阻器连接在电流输入端子与 公共端之间。根据本技术的模拟量输入模块的输入装置，使得模拟量输入模块的 既输入电压信号、又输入电流信号的模拟量输入通道中的电压输入信号和电 流输入信号能够分别独立地被输入。附图说明通过下面参照附图进行详细描述，本技术的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中图1示出了现有技术的模拟量输入模块中的输入装置的典型电路结构； 图2示出了根据本技术的第一实施例的、模拟量输入模块中的输入装置的电路结构；图3示出了根据本技术的第二实施例的、模拟量输入冲莫块中的输入 装置的电路结构。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施例进行说明。附图中相同的附图 标记指代相同的电路元件。图2示出了根据本技术的第一实施例的、模拟量输入模块中的输入 装置的电路结构。在第一实施例中，输入装置1向后级电路提供单端输入信 号，并且在经由电流输入端子IIN输入电流信号的情况下，不需要使用短接线或开关元件等辅助手段。如图2所示，输入装置1包括电压输入端子VIN、电流输入端子IIN、 公共端子C0M以及电阻器R1、 R2和R3。其中，电阻器R1连接在电压输入 端子VIN和后级的输入处理电路2之间，电阻器R2连接在电流输入端子IIN 和后级的输入处理电路2之间，电阻器R3连接在电流输入端子IIN与公共端 COM之间。当输入电压信号V时，在输入处理电路2的输入端Ul的电压由下面等 式(1 )来近似计算输入端Ul的电压-Vx ( R2+R3 ) / ( R1+ R2+R3 )……(1 )由于输入处理电路2中一般存在阻抗隔离緩沖器，因此在上述计算中认 为输入处理电路2的等效输入阻抗无限大。当输入电流信号I时，在输入处理电路2的输入端Ul的电压由下面等式 (2)来计算输入端U1的电压-IxR3...... (2)由于输入处理电路2中一般存在阻抗隔离緩沖器，因此在上述计算中认 为输入处理电路2的等效输入阻抗无限大；且由于作为电流取样电阻器的电 阻器R3电阻值一般要求较小，所以认为输入电流I近似地均流过电阻器R3。从等式(1)或(2)可以看出分别与电压输入信号V或电流输入信号 成比例转换的电压信号，即输入端Ul的电压信号，可以直接被输入处理电 路2进行处理，然后输出到后续的电路级，如单端输入的模数转换器3。不 需要现有技术中针对电流输入信号所使用的短接线或开关元件等辅助手段。图3示出了根据本技术的第二实施例的、模拟量输入模块中的输入 装置的电路结构。在第二实施例中，输入装置1向后级电路提供双端差分输 入信号，并且在经由电流输入端子IIN输入电流信号的情况下，不需要使用 短接线或开关元件等辅助手段。如图3所示，输入装置1包括电压输入端子VIN、电流输入端子IIN、 公共端子COM以及电阻器Rl、 R2、 R3和R4。其中，电阻器R1连接在电 压输入端子VIN和后级的输入处理电路2的输入端Ul之间，电阻器R2连 接在电流输入端子IIN和后级的输入处理电路2的输入端Ul之间，电阻器 R3连接在电流输入端子IIN与公共端COM之间，电阻器R4连接在公共端 COM与输入处理电路2的另 一输入端U2之间。当输入电压信号V时，在输入处理电路2的输入端Ul的电压由下面等 式(3)来计算输入端Ul的电压-Vx ( R2+R3 ) / ( R1+ R2+R3 )...…(3 ) 输入端U2的电压=0......( 4 )由于输入处理电路中 一般存在阻抗隔离緩冲器，因此在上述计算中认为 输入处理电路2的等效输入阻抗无限大。当输入电流信号I时，在输入处理电路2的输入端Ul的电压由下面等式 (4)来计算输入端Ul的电压4xR3...... ( 5 )输入端U2的电压=0...... (6)由于输入处理电路2中一般存在阻抗隔离緩沖器，因此在上述计算中认 为输入处理电路2的等效输入阻抗无限大；且由于作为电流取样电阻器的电 阻器R3电阻值一般要求较小，所以认为输入电流I近似地均流过电阻器R3。 从等式(3)、 (4)或(5)、 (6)可以看出与电压输入信号V或电流 输入信号I成比例转换的电压信号(即输入端Ul的电压信号)以及输入端 U2的电压信号作为差分信号，分别可以直接被输入处理电路2进行处理然后 输出到后续的电路级，如双端差动输入的模数转换器3。不需要现有技术中 针对电流输入信号所使用的短接线或开关于元件等辅助手段。输入处理电路包括滤波电路，阻抗匹配电路。如果模数转换器是单输入 通道的，输入处理电路还包括多路选择开关。在大部分应用中，模拟量输入阻抗一般要求电压输入才莫式10K Q 500K Q电流输入才莫式20 Q 300 O由于输入处理电路中通常存在阻抗隔离緩沖器，则本技术第一、第 二实施例的输入阻抗可以如下取值电压输入模式10K Q<R1+R2+R3<5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟量电压电流独立的的输入装置，包括：　　　　输入电压信号的电压输入端子；　　　　输入电流信号的电流输入端子；　　　　公共端子；　　　　其特征在于：　　　　所述输入装置还包括第一、二、三电阻器，其中，第一电阻器连接在电压输入端子和后级的输入处理电路的输入端子之间，第二电阻器连接在电流输入端子和所述的输入处理电路的输入端子之间，第三电阻器连接在电流输入端子与公共端之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨贤红，陈振波，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：实用新型
国别省市：FR[法国]