本发明专利技术公开了一种开关量信号采样电路及采样装置，该开关量信号采样电路包括信号调压电路和模数转换电路，该信号调压电路与模数转换电路电连接；该信号调压电路用于接收采集的开关量信号，并对该开关量信号进行调压，得到目标信号；该模数转换电路用于接受信号调压电路输出的目标信号，并对该目标信号进行模数转换处理，得到开关量信号对应的数字信号，并输出该数字信号。本发明专利技术采用信号调压电路对工业现场采集的待采样的高电压开关量信号进行调压，并通过模数转换电路对调压后的目标信号进行模数转换处理，提高了开关量信号的采样精度，提升了电路的可靠性。提升了电路的可靠性。提升了电路的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
开关量信号采样电路及采样装置
[0001]本专利技术属于工业监测和自动控制领域，具体涉及一种开关量信号采样电路及采样装置。
技术介绍
[0002]工业控制中常常需要采集现场的开关量反馈信号，采样精度越高的开关量信号，对后续的逻辑判断处理更有利，因此开关量采样电路是控制系统中的重要组成部分。但现有的开关量信号采样电路在采样过程中易受场景的干扰以及电路元器件不稳定，导致开关量信号传输过程中电压信号波动较大，出现测量误差和时漂误差，从而导致开关量信号的采样精度低，电路可靠性差等问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中开关量信号采样精度较低、电路可靠性差的缺陷，提供一种开关量信号采样电路及采样装置。
[0004]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种开关量信号采样电路，所述信号调压电路与所述模数转换电路电连接；
[0006]所述信号调压电路用于接收采集的开关量信号，并对所述开关量信号进行调压，以得到目标信号；
[0007]所述模数转换电路用于接收所述信号调压电路输出的目标信号，并对所述目标信号进行模数转换处理，以得到开关量信号对应的数字信号，并输出所述数字信号。
[0008]较佳地，所述开关量信号采样电路还包括核心处理芯片，所述核心处理芯片与所述模数转换电路通过接口电连接。
[0009]较佳地，所述信号调压电路包括一个精度大于预设阈值的电阻。
[0010]较佳地，所述模数转换电路包括多通道模数转换器。
[0011]较佳地，所述接口采用串行外设接口。
[0012]较佳地，所述模数转换电路还包括增益放大器，所述增益放大器用于接收所述目标信号并对所述目标信号进行放大增益。
[0013]较佳地，所述模数转换电路还包括预设精度的参考电压，所述参考电压用于对采样过程中的目标信号进行监测。
[0014]较佳地，所述核心处理芯片采用现场可编程的门阵列芯片对输入的所述数字信号进行逻辑处理。
[0015]第二方面，本专利技术提供一种开关量信号采样装置，所述开关量信号采样装置包括如上述中任意一项所述的开关量信号采样电路。
[0016]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术采用信号调压电路对工业现场采集的待采样的高电压开关量信号进行调压，并通过模数转换电路对调压后的目标信号进行模数转换处
理，提高了开关量信号的采样精度，提升了电路的可靠性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的实施例1提供的开关量信号采样电路的示意图。
具体实施方式
[0018]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。
[0019]实施例1
[0020]本实施例提供了一种开关量信号采样电路，如图1所示，该采样电路包括信号电源11、信号调压电路12、模数转换电路13以及核心处理芯片14。
[0021]信号电源11与信号调压电路12电连接，信号调压电路12与模数转换电路13电连接，模数转换电路13与核心处理芯片14通过接口电连接。
[0022]信号电源11用于为本实施例的开关量信号采样电路供电；
[0023]信号调压电路12用于接收采集的开关量信号，并对该开关量信号进行调压，得到目标信号；
[0024]本实施例中，采集的开关量信号为工业控制现场的高电压的开关量信号，需要对采集到的高电压开关量信号先进行降压处理，使得开关量信号的电压符合模数转换电路13中的模数转换器的输入电压的范围。作为可选的一种实施例，信号调压电路12中包括一个精度大于预设阈值的电阻，该电阻为误差在千分之一的高精度电阻，该高精度电阻用于调节输入的开关量信号。需要说明的是，工业控制现场采集的开关量信号根据实际情况而定，此处不作具体限定。
[0025]模数转换电路13用于接收信号调压电路12输出的目标信号，并对该目标信号进行模数转换处理，得到开关量信号对应的数字信号，并输出该数字信号；
[0026]需要说明的是，现有的开关量信号采样电路在采样过程中易受场景的干扰以及电路元器件不稳定，导致开关量信号传输过程中电压信号波动较大，出现测量误差和时漂误差，从而导致开关量信号的采样精度低，电路可靠性差。因此，本实施例的模数转换电路13中可采用多通道ADC(模数转换器)器件，该多通道ADC器件可以提供多个采样通道，从而可以选择多个目标信号进行模数转换处理。该多通道ADC器件具备较强的自主可控力，使得本实施例的开关量信号采样电路不受场景的干扰，减少电压信号的波动，提高了电路的可靠性。
[0027]作为可选的一种实施例，该ADC器件上的连接口采用标准的SPI(串行外设接口)连接口，将采样后得到的开关量信号对应的数字信号输入到核心处理芯片14中，进行后续逻辑处理。
[0028]作为可选的一种实施例，模数转换电路13包括增益放大器，该增益放大器为可调的增益放大器，所述增益放大器用于接收所述目标信号并对所述目标信号进行放大增益，即该增益放大器用于对输入的信号调压电路12输出的目标信号进行调节，使得目标信号能够实现增益放大；具体地，该增益放大器位于ADC器件的模拟差分输入端，该增益放大器可以增加ADC器件的增益放大倍数，同时还可以提高ADC器件的输入阻抗，从而减少采样偏差，
提高采样精度。
[0029]作为可选的一种实施例，模数转换电路13包括预设精度的参考电压，所述参考电压用于监测所述目标信号，即该参考电压用于对输入的信号调压电路12输出的目标信号进行监测，以减少模数转换过程中的测量误差和时漂误差，从而提高开关量信号的采样精度；具体地，该参考电压为2.5V的外部电压，可以为ADC器件提供电压基准，减少误差，提高采样精度。
[0030]具体地，本实施例通过在ADC器件的模拟差分输入端增加增益放大器和提供精确的外部参考电压对采样过程中的目标信号进行调节和监测，减少了采样过程的测量误差和时漂误差，提高了ADC器件的运行稳定性和开关量信号的采样精度。
[0031]核心处理芯片14用于接收模数转换电路13输出的开关量信号对应的数字信号，并对数字信号进行后续的逻辑处理。
[0032]本实施例中，核心处理芯片14采用FPGA(现场可编程的门阵列)芯片对输入的采样后的开关量信号对应的数字信号进行后续的逻辑处理。
[0033]本实施例公开了一种开关量信号采样电路，该开关量信号采样电路采用信号调压电路对工业现场采集的待采样的高电压开关量信号进行调压，并通过模数转换电路对调压后的目标信号进行模数转换处理，提高了开关量信号的采样精度，提升了电路的可靠性。
[0034]实施例2
[0035]本实施例提供了一种开关量信号采样装置，该开关量信号采样装置包括了实施例1的开关量信号采样电路，该开关量信号采样装置的实现与上述实施例1的开关量信号采样电路的方式一致，此处不再赘述。
[0036]本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种开关量信号采样电路，其特征在于，所述开关量信号采样电路包括信号调压电路和模数转换电路；所述信号调压电路与所述模数转换电路电连接；所述信号调压电路用于接收采集的开关量信号，并对所述开关量信号进行调压，以得到目标信号；所述模数转换电路用于接收所述信号调压电路输出的目标信号，并对所述目标信号进行模数转换处理，以得到开关量信号对应的数字信号，并输出所述数字信号。2.如权利要求1所述的开关量信号采样电路，其特征在于，所述开关量信号采样电路还包括核心处理芯片，所述核心处理芯片与所述模数转换电路通过接口电连接。3.如权利要求1所述的开关量信号采样电路，其特征在于，所述信号调压电路包括一个精度大于预设阈值的电阻。4.如权利要求1所述的开关量信号采样电路，其特征在于，所述模数转换电路包...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱一骄，朱亚军，何允灵，李铁明，李昊，唐吉亮，
申请(专利权)人：国核自仪系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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