数字量输出状态的回采电路及回采方法与流程

本申请涉及数字量输出电路，尤其涉及一种数字量输出状态的回采电路及回采方法。

背景技术：

1、数字量输出电路可以将计算机输出的微弱信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号，被广泛应用于工业设计中。目前，常见的数字量输出方式有两种，一种为继电器控制输出，另一种为金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effect transistor,mosfet)管控制输出，mosfet管简称为mos管。针对不同类型的数字量输出方式，对应的数字量输出状态回采也采用不同的方式。

2、对于继电器控制输出，数字量输出状态回采通常使用带两组联动触点的继电器，一组作为数字量输出触点，另一组作为状态反馈，输出触点和反馈触点之间电气隔离。对于mos管控制输出以及继电器控制输出，数字量输出状态回采通常也在数字量输出回路中增加采样电阻，再利用隔离差分放大电路放大采样电阻两端的电压，即回采信号。根据回采信号对应的电压值判定数字量输出状态。

3、但是，继电器的触点属于合金材料，长期暴露在空气中容易氧化，当触点闭合时，由于氧化膜的存在，导致触点的接触电阻增大，接触电阻与上拉电阻或下拉电阻分压，造成回采信号处于电平判定的不确定区，无法准确反映数字量输出状态；而基于采样电阻的数字量输出状态回采，需要用到隔离差分放大电路，电路复杂导致故障率高，且隔离运算放大器的成本较高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本申请提供一种数字量输出状态的回采电路及回采方法，实现数字量输出电路的状态回采。

2、第一方面，本申请实施例提供一种数字量输出状态的回采电路，包括：上拉电阻和反馈光耦；

3、所述反馈光耦的初级串接到数字量输出回路中，所述反馈光耦的次级第一端与所述上拉电阻的第一端连接，所述反馈光耦的次级第二端接地；

4、所述上拉电阻的第二端与直流电压电源连接，以采集回采信号用于反馈所述数字量输出回路的数字量输出状态；

5、其中，在所述数字量输出状态正常的情况下，所述数字量输出回路的电流流经所述反馈光耦的初级，所述反馈光耦的次级导通，所述回采信号反馈为低电平。

6、在一些实施例中，还包括限流电阻和分流三极管，所述限流电阻的两端分别与所述分流三极管的基级和集电极连接，所述分流三极管的发射极和所述集电极连接到所述数字量输出回路中，所述发射极与所述反馈光耦的初级第一端连接，所述基级与所述反馈光耦的初级第二端连接。

7、在一些实施例中，在数字量输出状态正常的情况下，所述数字量输出回路的电流输入至第一支路和第二支路；其中，在所述第一支路中，电流从所述反馈光耦的初级输入，再经过所述限流电阻输出；在所述第二支路中，电流从所述分流三极管的发射极输入，再经过所述分流三极管的集电极输出。

8、在一些实施例中，所述分流三极管用于控制所述第一支路的电流的大小在预设范围内。

9、在一些实施例中，在所述数字量输出回路的电流小于预设阈值的情况下，所述分流三极管处于截止区；在所述数字量输出回路的电流大于所述预设阈值的情况下，所述分流三极管处于放大区。

10、在一些实施例中，所述数字量输出回路为继电器数字量输出回路，或，金属氧化物半导体场效应晶体管数字量输出回路。

11、在一些实施例中，所述限流电阻的阻值为200ω。

12、在一些实施例中，所述分流三极管的型号为mje2955t。

13、在一些实施例中，所述上拉电阻的阻值为4.7kω；所述反馈光耦的型号为tlp127。

14、第二方面，本申请实施例还提供一种采用如第一方面所述数字量输出状态的回采电路执行的数字量输出状态回采方法，包括：

15、在所述数字量输出回路的开关闭合的情况下，采集所述回采信号；

16、若所述回采信号为高电平，则确定所述数字量输出回路的数字量输出状态异常；

17、若所述回采信号为低电平，则确定所述数字量输出回路的数字量输出状态正常。

18、本申请实施例提供的数字量输出状态的回采电路及回采方法，利用反馈光耦实现数字量输出状态的回采，可以有效解决继电器辅助触点回采方案的触点氧化问题，使得数字量输出状态回采检测更加可靠；同时可以有效解决采样电阻回采方案的电路高复杂和高故障率问题，降低成本。

技术特征：

1.一种数字量输出状态的回采电路，其特征在于，包括：上拉电阻和反馈光耦；

2.根据权利要求1所述的数字量输出状态的回采电路，其特征在于，还包括限流电阻和分流三极管，所述限流电阻的两端分别与所述分流三极管的基级和集电极连接，所述分流三极管的发射极和所述集电极连接到所述数字量输出回路中，所述发射极与所述反馈光耦的初级第一端连接，所述基级与所述反馈光耦的初级第二端连接。

3.根据权利要求2所述的数字量输出状态的回采电路，其特征在于，在数字量输出状态正常的情况下，所述数字量输出回路的电流输入至第一支路和第二支路；其中，在所述第一支路中，电流从所述反馈光耦的初级输入，再经过所述限流电阻输出；在所述第二支路中，电流从所述分流三极管的发射极输入，再经过所述分流三极管的集电极输出。

4.根据权利要求3所述的数字量输出状态的回采电路，其特征在于，所述分流三极管用于控制所述第一支路的电流的大小在预设范围内。

5.根据权利要求4所述的数字量输出状态的回采电路，其特征在于，在所述数字量输出回路的电流小于预设阈值的情况下，所述分流三极管处于截止区；在所述数字量输出回路的电流大于所述预设阈值的情况下，所述分流三极管处于放大区。

6.根据权利要求2所述的数字量输出状态的回采电路，其特征在于，所述限流电阻的阻值为200ω。

7.根据权利要求2所述的数字量输出状态的回采电路，其特征在于，所述分流三极管的型号为mje2955t。

8.根据权利要求1至5任一项所述的数字量输出状态的回采电路，其特征在于，所述数字量输出回路为继电器数字量输出回路，或，金属氧化物半导体场效应晶体管数字量输出回路。

9.根据权利要求1至5任一项所述的数字量输出状态的回采电路，其特征在于，所述上拉电阻的阻值为4.7kω；所述反馈光耦的型号为tlp127。

10.一种采用如权利要求1至9任一项所述数字量输出状态的回采电路执行的数字量输出状态回采方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种数字量输出状态的回采电路及回采方法，属于数字量输出电路技术领域，其中回采电路包括：上拉电阻和反馈光耦；反馈光耦的初级串接到数字量输出回路中，反馈光耦的次级第一端与上拉电阻的第一端连接，反馈光耦的次级第二端接地；上拉电阻的第二端与直流电压电源连接，以采集回采信号用于反馈数字量输出回路的数字量输出状态；其中，在数字量输出状态正常的情况下，数字量输出回路的电流流经反馈光耦的初级，反馈光耦的次级导通，回采信号反馈为低电平。本申请可以有效解决继电器辅助触点回采的触点氧化问题，使得数字量输出状态回采检测更加可靠；同时可以有效解决采样电阻回采的电路高复杂和高故障率问题。

技术研发人员：吴正中,张辉,赵凤阳,唐才荣,孔祥开,韩建军,王晓东
受保护的技术使用者：北京城建智控科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8