一种可靠的开关量信号检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种可靠的开关量信号检测电路。
【背景技术】
[0002] 需要说明的是，开关量信号指的是0和1的逻辑信号。
[0003] 在自动化领域，很多场合需要检测开关量信号，但是开关量信号的检测电路往往 会出现各种问题，造成开关量信号的检测错误。
[0004] 参见图1，该图为现有技术中提供的开关量信号检测电路的示意图。
[0005] 在光耦100的输入端串联限流电阻R1，即光耦100的第一输入端通过R1连接U0 的正端，例如U0为0-24V的直流电压，光耦100的第二输入端接地。当U0达到光耦100导 通的电压时，光耦100导通，光耦100的第一输出端输出低电平，当U0低于光耦100导通的 电压时，光耦100截止，由于光耦100的第一输出端通过限流电阻R2连接VCC，因此此时光 親100的第一输出端输出高电平。如图1所不，利用U1表不光親100第一输出端的信号， U1输入微处理器200,微处理器200通过U1的数值判断开关量信号是0还是1。
[0006] 但是，图1所示的电路在实际应用过程中存在如下问题，限流电阻R1的参数发生 漂移会导致光耦的驱动电流发生变化，另外光耦100自身的导通电流存在较大的误差，不 同类型光耦的参数离散性较大，而且当开关量信号的电平发生偏移时，图1所示的电路无 法对开关量信号的电平偏移量进行准确的判断，特别是需要对逻辑电平的阈值进行设定 时，该方法的采样精度难以满足要求。
[0007] 因此，本领域技术人员需要提供一种可靠的开关量信号检测电路，能够准确地检 测开关量信号，并且能够检测出检测电路是否发生故障。
【发明内容】
[0008] 为了解决现有技术，本发明提供一种开关量信号检测电路，能够准确地检测开关 量信号，并且能够检测出检测电路是否发生故障。
[0009] 本发明实施例提供一种可靠的开关量信号检测电路，包括：第一分压电阻、第二分 压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻、AD转换器和控制器；
[0010] 所述第一分压电阻的第一端连接开关量信号的输入端，所述第一分压电阻的第二 端通过所述第二分压电阻接地；所述第一分压电阻的第二端连接所述AD转换器的第一输 入端；
[0011] 所述第三分压电阻的第一端连接所述开关量信号的输入端，所述第三分压电阻的 第二端通过所述第四分压电阻接地；所述第三分压电阻的第二端连接所述AD转换器的第 二输入端；
[0012] 所述AD转换器，用于分别将所述第二分压电阻上的电压和第四分压电阻上的电 压转换为数字信号发送给所述控制器；
[0013] 所述控制器，用于由所述第二分压电阻上的电压U1和第四分压电阻上的电压U2 获得U1/U2,将U1/U2与理论比值进行比较，如果U1/U2与理论比值的差值在预定范围内，则 确定检测电路正常，获得检测的开关量信号的电压。
[0014] 优选地，所述获得检测的开关量信号的电压U0,具体依据以下公式获得：
[0015] U0 = (R1+R2)*U1/R2 ;
[0016] 其中，R1和R2分别为第一分压电阻和第二分压电阻的阻值。
[0017] 优选地，如果U1/U2与理论比值的差值超过所述预定范围，则确定检测电路异常， 根据以下公式获得第一分压电阻的阻值偏移量；
[0018]
[0019] 其中，Rl、R2、R3和R4分别为第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四 分压电阻的阻值；第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻的阻值偏移量等效为第一 分压电阻的偏移量。
[0020] 优选地，当所述U0小于第一预设电压时，判断所述开关量信号对应的逻辑为0 ;当 所述U0大于第二预设电压时，判断所述开关量信号对应的逻辑为1。
[0021] 优选地，当所述U0大于所述第一预设电压且小于所述第二预设电压时，判断采集 的开关量信号无效。
[0022] 优选地，还包括：第一调理电路和第二调理电路；
[0023] 所述第一分压电阻的第二端通过所述第一调理电路连接所述AD转换器的第一输 入端；
[0024] 所述第三分压电阻的第二端通过所述第二调理电路连接所述AD转换器的第二输 入端；
[0025] 所述第一调理电路，用于将所述U1进行滤波和线性变换后发送给所述AD转换器 的第一输入端；
[0026] 所述第二调理电路，用于将所述U2进行滤波和线性变换后发送给所述AD转换器 的第二输入端。
[0027] 优选地，所述R1/R2的值与R3/R4的值不同。
[0028] 优选地，所述R1/R2的值与R3/R4的值的取值范围为4. 8-12。
[0029] 优选地，所述R1为4. 7k欧姆，所述R2为lk欧姆，所述R3为8. 2k欧姆，所述R4 为1. 2k欧姆。
[0030] 与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
[0031] 本实施例提供的电路，由于AD转换器对于信号的转换仅是线性变换，因此，控制 器获得的K可以反映检测电路中每个器件参数的变化，即只要有器件的参数发生漂移或器 件损坏，控制器获得的K均会偏离理论比值K0,当K与K0的差值在预定范围内，即偏移量在 允许的范围内则确认检测电路正常，可以获得开关量信号的电压。当K与K0的差值在预定 范围之外时，表示检测电路出现问题，此时检测的开关量信号的电压无效。即本实施例中并 不是像现有技术中获得简单的逻辑1和逻辑0,而是通过对比K与K0判断检测电路是否正 常，当正常时，才获得此时检测的开关量信号的电压。
【附图说明】
[0032] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033] 图1为现有技术中提供的开关量信号检测电路的示意图；
[0034]图2为本发明提供的可靠的开关量信号检测电路实施例一示意图；
[0035]图3为本发明提供的可靠的开关量信号检测电路实施例二示意图。
【具体实施方式】
[0036] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本 发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在 没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037] 参见图2,该图为本发明提供的可靠的开关量信号检测电路实施例一示意图。
[0038] 本实施例提供的可靠的开关量信号检测电路，包括：第一分压电阻R1、第二分压 电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、AD转换器300和控制器400;
[0039] 所述第一分压电阻R1的第一端连接开关量信号的输入端，所述第一分压电阻R1 的第二端通过所述第二分压电阻R2接地；所述第一分压电阻R1的第二端连接所述AD转换 器300的第一输入端；
[0040] 所述第三分压电阻R3的第一端连接所述开关量信号的输入端，所述第三分压电 阻R3的第二端通过所述第四分压电阻R4接地；所述第三分压电阻R3的第二端连接所述AD 转换器300的第二输入端；
[0041] 所述AD转换器300,用于分别将所述第二分压电阻R2上的电压和第四分压电阻 R4上的电压转换为数字信号发送给所述控制器400;
[0042] 需要说明的是，由于U5是U1对应的数字信号，U6是U2对应的数字信号，因此数 值大小上来讲，U5 =Ul，U6 =U2。
[0043] 所述控制器400,用于由所述第二分压电阻R2上的电压U1和第四分压电阻R4上 的电压U2获得U1/U2,将U1/U2与理论比值进行比较，如果U1/U2与理论比值的差值在预定 范围内，则确定检测电路正常，获得检测的开关量信号的电压。
[0044] 开关量信号的电压为U0，贝
[0045] 令U1/U2 =K，则控制器400根据实际检测的U1和U2获得K，另外，控制器400可 以根据Rl、R2、R3和R4获得理论比值K0，
[0046] 将检测获得的K与理论比值K0进行比较，如果两者的差值在预定范围内，则确定 检测电路正常，此时可以根据检测的U1和U2推导出U0，U0便是检测的开关量信号的电压。
[0047] 本实施例提供的电路，由于AD转换器对于信号的转换仅是线性变换，因此，控制 器获得的K可以反映检测电路中每个器件参数的变化，即只要有器件的参数发生漂移或器 件损坏，控制器获得的K均会偏离理论比值K0,当