报警信号显示及电平隔离电路及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种报警信号显示及电平隔离电路，用于接收外部输入的报警信号并进行报警信号显示和电平隔离，所述报警信号显示及电平隔离电路包括依次连接的输入控制单元、光电耦合单元以及输出单元，所述输入控制单元用于在接收到所述报警信号时进行滤波处理及显示，并输出控制信号给所述光电耦合单元，所述光电耦合单元对所述控制信号进行抗扰隔离后输出给所述输出单元，所述输出单元根据所述光电耦合单元输出的电平的高低状态输出输出信号。本发明还涉及一种报警信号显示及电平隔离电路的应用。本发明实现了报警信号显示及电平隔离，同时不设置反相器，响应速度快，避免了信号延迟的问题。
【专利说明】报警信号显示及电平隔离电路及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于电子【技术领域】，尤其涉及一种报警信号显示及电平隔离电路，还涉及一种报警信号显示及电平隔离电路的应用。
【背景技术】
[0002]在传统的报警显示及隔离电路中，一般需要增加反相器才能做到电平信号的同步显示。但反相器本身具有缓冲器的效果，从而造成电平信号产生太严重的延迟效应，不能及时有效地反应报警信号，使得在一些高速信号电路中无法提供有说服力的数据及报警信号指示。故现有技术存有明显的缺陷:信号有延迟，数据不准确，指示灯显示状态与报警信号状态不同步。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要提供一种快速响应的报警信号显示及电平隔离电路。
[0004]一种报警信号显示及电平隔离电路，用于接收外部输入的报警信号并进行报警信号显示和电平隔离，所述报警信号显示及电平隔离电路包括依次连接的输入控制单元、光电耦合单元以及输出单元，所述输入控制单元用于在接收到所述报警信号时进行滤波处理及显示，并输出控制信号给所述光电耦合单元，所述光电耦合单元对所述控制信号进行抗扰隔离后输出给所述输出单元，所述输出单元根据所述光电耦合单元输出的电平的高低状态输出输出信号；所述输入控制单兀包括指不灯和第一滤波电容，所述光电I禹合单兀包括光电耦合器，所述指示灯的一端作为所述输入控制单元的输入端接收所述报警信号、并连接所述第一滤波电容的一端，所述指示灯的另一端连接所述光电耦合器的正输入端，所述第一滤波电容的另一端连接所述光电耦合器的负输入端并接地。
[0005]在其中一个实施例中，所述输入控制单元还包括第一电阻，所述第一电阻一端连接所述输入控制单元的输入端，另一端连接直流电源。
[0006]在其中一个实施例中，所述指示灯为发光二极管，所述指示灯连接所述第一滤波电容的一端为所述发光二极管的阳极，所述指示灯的另一端为发光二极管的阴极。
[0007]在其中一个实施例中，所述发光二极管为红色发光二极管。
[0008]在其中一个实施例中，所述输出单元包括第二电阻及第二滤波电容，所述第二电阻的一端作为所述输出单元的输出端输出所述输出信号、并与所述光电耦合单元的正输出端及所述第二滤波电容的一端连接，所述第二电阻的另一端连接信号电源，所述第二滤波电容的另一端及所述光电耦合单元的负输出端接信号地。
[0009]在其中一个实施例中，所述第一电阻和第二电阻起上拉和限流作用。
[0010]还有必要提供一种报警信号显示及电平隔离电路与伺服放大器进行配合的应用。
[0011]一种报警信号显示及电平隔离电路的应用，所述报警信号显示及电平隔离电路用于对伺服放大器输出的报警信号进行显示及电平隔离。
[0012]在其中一个实施例中，所述伺服放大器通过内部的光电耦合器输出所述报警信号，所述伺服放大器内部的光电耦合器的正输出端连接所述输入控制单元的输入端，所述伺服放大器内部的光电I禹合器的负输出端连接所述第一滤波电容的另一端。
[0013]上述报警信号显示及电平隔离电路实现了报警信号显示及电平隔离，同时在输入控制单元中不设置反相器，响应速度快，避免了信号延迟的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0015]图1是一实施例中报警信号显示及电平隔离电路的模块框图；
[0016]图2是一实施例中报警信号显示及电平隔离电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018]如图1所示，为一实施例中报警信号显示及电平隔离电路的模块框图。报警信号显示及电平隔离电路用于接收外部输入的报警信号并进行报警信号显示和电平隔离，包括依次连接的输入控制单元200、光电耦合单元300和输出单元400。
[0019]输入控制单元200用于在接收到报警信号IN时进行滤波处理及显示，并输出控制信号给光电I禹合单兀300,光电f禹合单兀300对控制信号进行抗扰隔离后输出给输出单兀400，输出单元400根据光电耦合单元300输出的电平的高低状态输出输出信号OUT。
[0020]请一并参见图2，输入控制单元200包括指示灯210和第一滤波电容Cl，光电耦合单元300包括光电耦合器Ul。指示灯210的一端作为输入控制单元200的输入端接收报警信号IN,并连接第一滤波电容Cl的一端。指不灯210的另一端连接光电稱合器Ul的正输入端，第一滤波电容Cl的另一端连接光电稱合器Ul的负输入端并接电源地。第一滤波电容Cl用于对外部输入的报警信号IN进行滤波。
[0021]光电稱合器Ul是以光为媒介传输电信号的一种“电-光-电”转换器件。光电率禹合器Ul由发光源和受光器两部分组成，发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光
二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。
[0022]在本实施例中，指示灯210采用发光二极管D1，发挥其发光显示作用及开关作用。优选的，采用一个红光发光二极管进行报警显示。
[0023]上述报警信号显示及电平隔离电路实现了报警信号显示及电平隔离，同时输入控制单元200和整个报警信号显示及电平隔离电路中不设置反相器，响应速度快，避免了信号延迟的问题。
[0024]在图2所示实施例中，输入控制单元200还包括第一电阻Rl。第一电阻Rl—端连接输入控制单元200的输入端、电容Cl的一端及发光二极管D1，另一端连接24V直流电源。在其他实施例中，可以设置其它如电压为10V、15V或20V等的直流电源。第一电阻Rl作为上拉及限流电阻，将外部输入的报警信号IN的电压上拉到与第一滤波电容Cl加载的电压相等，同时将输入控制单元200回路中的电流限定在合理的工作范围内。
[0025]在图2所示实施例中，输出单元400包括第二电阻R2及第二滤波电容C2。第二电阻R2的一端作为输出单兀400的输出端输出输出信号OUT,并与光电f禹合单兀300的正输出端及第二滤波电容C2的一端连接，第二电阻R2的另一端连接信号电源Vcc，第二滤波电容C2的另一端及光电耦合单元300的负输出端接信号地。第二电阻R2作为上拉及限流电阻，将输出信号OUT的电压上拉到与第二滤波电容C2加载的电压相等，同时将输出单兀400回路中的电流限定在合理的工作范围内。第二滤波电容C2用于滤波。
[0026]在图2所示实施例中，信号电源Vcc是电压为5V的直流电源。在其他实施例中，信号电源Vcc可以是电压为10V、12V或24V等的直流电源。当外部输入的报警信号IN为高电平时，光电I禹合单兀300导通,将输出单兀400的输出端经光电I禹合器Ul的受光器直接接信号地，使得输出单元400的输出端输出的输出信号OUT电平被拉低，实现了电平信号的转换。当外部输入的报警信号IN为低电平时，光电耦合器Ul不工作，输出单元400的输出端输出的输出信号OUT电平被拉高,实现电平信号的转换。
[0027]上述报警信号显示及隔离电路可以与伺服放大器配合使用，对伺服放大器输出的报警信号进行显示及电平隔离。下面结合图2说明报警信号显示及隔离电路的工作原理。
[0028]报警信号IN由伺服放大器100输出，伺服放大器100包括图2所示的光电耦合器，且报警时该光电稱合器的输出为OFF状态。当伺服放大器100正常工作时,伺服放大器100内部的光电耦合器处于ON状态，光电耦合器输出端的主电路导通，则此时的报警信号IN为低电平；而当伺服放大器100故障报警时，伺服放大器100内部的光电耦合器处于OFF状态，光电稱合器输出端的主电路停止工作，报警信号IN的电平被拉高,变为高电平。从而伺服放大器100能够实现根据是否故障报警控制报警信号IN电平的高、低翻转。
[0029]伺服放大器100输出报警信号IN,输出单兀400的输出信号OUT为经过隔离转换后最终需要得到的电平信号。
[0030]伺服放大器100正常工作处于ON时，即报警信号IN为低电平时,输入控制单兀200中的发光二极管Dl停止工作，电流从24V直流电源流经第一电阻R1、再经过伺服放大器loo内部的光电I禹合器的输出端流入电源地形成回路。光电I禹合器Ui的正、负输入端因发光二极管Dl停止工作而关闭，则正、负输出端也同时关闭，没有形成报警信号IN的“电-光-电”隔离转换。输出单元400中，电流从信号电源Vcc流经第二电阻R2后不能继续导通，故未形成回路。此时，输出信号OUT的电平被拉高为高电平。
[0031]伺服放大器100故障报警处于OFF时，即报警信号IN被拉高为高电平，电流从24V直流电源流经第一电阻R1、再流经发光二极管D1，发光二极管Dl工作并发出红色报警指不。光电稱合器Ul的正、负输入端因发光二极管Dl工作而导通,贝u正、负输出端也同时导通，形成报警信号IN的“电-光-电”隔离转换。输出单元400中，电流从信号电源Vcc流经第二电阻R2，再经过光电耦合器Ul的正、负输出端流到信号地，形成回路。此时，输出信号OUT的电平为低电平。
[0032]综上所述，报警信号显示及电平隔离电路实现了当伺服放大器100正常工作处于ON时，即报警信号IN为低电平时,发光二极管Dl不工作,光电稱合单兀300不工作,输出单元400的输出信号OUT为高电平；当伺服放大器100故障报警处于OFF时，即报警信号IN为高电平时，发光二极管Dl工作，光电耦合单元300实现“电-光-电”隔离转换，输出单元400的输出信号OUT转变为低电平，实现了报警信号的显示及电平隔离，同时也避免了使用反相器进行信号显示而导致信号延迟的问题。
[0033]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种报警信号显示及电平隔离电路，用于接收外部输入的报警信号并进行报警信号显示和电平隔离，所述报警信号显示及电平隔离电路包括依次连接的输入控制单元、光电耦合单元以及输出单元，其特征在于， 所述输入控制单元用于在接收到所述报警信号时进行滤波处理及显示，并输出控制信号给所述光电耦合单元，所述光电耦合单元对所述控制信号进行抗扰隔离后输出给所述输出单元，所述输出单元根据所述光电耦合单元输出的电平的高低状态输出输出信号； 所述输入控制单元包括指示灯和第一滤波电容，所述光电耦合单元包括光电耦合器，所述指示灯的一端作为所述输入控制单元的输入端接收所述报警信号、并连接所述第一滤波电容的一端，所述指示灯的另一端连接所述光电耦合器的正输入端，所述第一滤波电容的另一端连接所述光电耦合器的负输入端并接地。
2.根据权利要求1所述的报警信号显示及电平隔离电路，其特征在于，所述输入控制单元还包括第一电阻，所述第一电阻一端连接所述输入控制单元的输入端，另一端连接直流电源。
3.根据权利要求1所述的报警信号显示及电平隔离电路，其特征在于，所述指示灯为发光二极管，所述指示灯连接所述第一滤波电容的一端为所述发光二极管的阳极，所述指示灯的另一端为发光二极管的阴极。
4.根据权利要求3所述的报警信号显示及电平隔离电路，其特征在于，所述发光二极管为红色发光二极管。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的报警信号显示及电平隔离电路，其特征在于，所述输出单元包括第二电阻及第二滤波电容，所述第二电阻的一端作为所述输出单元的输出端输出所述输出信号、并与所述光电耦合单元的正输出端及所述第二滤波电容的一端连接，所述第二电阻的另一端连接信号电源，所述第二滤波电容的另一端及所述光电耦合单元的负输出端接信号地。
6.根据权利要求5所述的报警信号显示及电平隔离电路，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻起上拉和限流作用。
7.一种根据权利要求1-6中任意一项所述的报警信号显示及电平隔离电路的应用，其特征在于，所述报警信号显示及电平隔离电路用于对伺服放大器输出的报警信号进行显示及电平隔离。
8.根据权利要求7所述的报警信号显示及电平隔离电路的应用，其特征在于，所述伺服放大器通过内部的光电耦合器输出所述报警信号，所述伺服放大器内部的光电耦合器的正输出端连接所述输入控制单兀的输入端，所述伺服放大器内部的光电I禹合器的负输出端连接所述第一滤波电容的另一端。
【文档编号】H03K19/14GK104009753SQ201410243521
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】方志鑫, 郭裕强, 吴超森, 李强, 翟学涛, 杨朝辉, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司, 深圳市大族数控科技有限公司