專利名稱：一種數(shù)據(jù)采集傳輸儀開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)采集領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)中對(duì)信號(hào)采集的要求也越來(lái)越高，特別是對(duì)多路信號(hào)的采集?，F(xiàn)有的開(kāi)關(guān)量采集方法只能采集單一類型的開(kāi)關(guān)量，當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中存在多種類型的開(kāi)關(guān)量信號(hào)時(shí)，只有重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)才能選擇多種類型的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，因此現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)量采集方法不具有采集多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)選擇的功能。綜上所述，如何提供一種可以采集多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集系統(tǒng)及方法是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)采集傳輸儀開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，以實(shí)現(xiàn)多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種數(shù)據(jù)采集傳輸儀開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，基于數(shù)據(jù)采集傳輸儀，所述數(shù)據(jù)采集傳輸儀包括開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口、光耦合器、數(shù)據(jù)緩沖器、處理器、拔碼開(kāi)關(guān)以及多個(gè)限流電阻，所述光耦合器包括發(fā)光二極管和光敏三極管，所述多個(gè)限流電阻均與所述發(fā)光二極管相連接，所述光敏三極管與所述數(shù)據(jù)緩沖器連接；所述方法包括利用所述拔碼開(kāi)關(guān)切換所述多個(gè)限流電阻；利用所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口采集輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)；利用所述光耦合器將所述采集到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯高低電平；利用所述數(shù)據(jù)緩沖器緩沖所述邏輯高低電平；利用所述處理器采集所述邏輯高低電平。優(yōu)選的，所述光耦合器中所述發(fā)光二極管的個(gè)數(shù)為1個(gè)，所述光敏三極管的個(gè)數(shù)為1個(gè)。優(yōu)選的，所述多個(gè)限流電阻的一端均與所述發(fā)光二極管的陽(yáng)極相連接。優(yōu)選的，所述發(fā)光二極管的陰極接地。優(yōu)選的，所述多個(gè)限流電阻的另外一端均與所述拔碼開(kāi)關(guān)連接。優(yōu)選的，所述多個(gè)限流電阻的數(shù)量為4。優(yōu)選的，所述拔碼開(kāi)關(guān)數(shù)量為1。優(yōu)選的，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)包括4種開(kāi)關(guān)量信號(hào)類型，分別為與3. 3V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)；與5V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二種開(kāi)關(guān)量信號(hào)；與12V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第三種開(kāi)關(guān)量信號(hào)；
與MV開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第四種開(kāi)關(guān)量信號(hào)。優(yōu)選的，所述多個(gè)限流電阻包括與所述第一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)、阻值為200 Ω的第一限流電阻；與所述第二種開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)、阻值為390 Ω的第二限流電阻；與所述第三種開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)、阻值為2000 Ω的第三限流電阻；與所述第四種開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)、阻值為4700 Ω的第四限流電阻。綜上所述，在本發(fā)明實(shí)施例中，可通過(guò)拔碼開(kāi)關(guān)對(duì)多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的限流電阻進(jìn)行選擇，因此本發(fā)明不用重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，只需要使用同一個(gè)光耦合器就可以靈活實(shí)現(xiàn)多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集傳輸儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的拔碼開(kāi)關(guān)、限流電阻以及光耦合器的相互關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本實(shí)施例公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)采集傳輸儀開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，基于數(shù)據(jù)采集傳輸儀，如圖1所示，數(shù)據(jù)采集傳輸儀包括開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口 U1、光耦合器U4，數(shù)據(jù)緩沖器TO、 處理器TO、拔碼開(kāi)關(guān)U2以及限流電阻組U3，限流電阻組包括多個(gè)限流電阻，光耦合器U4包括發(fā)光二極管U41和光敏三極管U42，限流電阻組U3與發(fā)光二極管U41相連接，光敏三極管 U42與數(shù)據(jù)緩沖器TO連接。如圖2示出了一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，包括Sl 利用拔碼開(kāi)關(guān)U2切換多個(gè)限流電阻；S2 利用開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口 Ul采集輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)；S3 利用光耦合器U4將所述采集到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯高低電平；S4 利用數(shù)據(jù)緩沖器U5緩沖所述邏輯高低電平；S5 利用處理器U6采集所述邏輯高低電平。在具體實(shí)施過(guò)程中，可以在利用開(kāi)關(guān)量輸入接口 Ul采集開(kāi)關(guān)量信號(hào)之前，或在利用開(kāi)關(guān)量輸入接口 Ul采集開(kāi)關(guān)量信號(hào)之后，利用拔碼開(kāi)關(guān)U2切換上述多個(gè)限流電阻。也即，上述步驟Sl和步驟S2的順序可以顛倒。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活選擇，在此不作贅述。上述開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法如下根據(jù)所要采集的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的大小選擇限流電阻，利用拔碼開(kāi)關(guān)U2切換多個(gè)限流電阻，將拔碼開(kāi)關(guān)U2切換到根據(jù)所要采集的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的大小而選擇出的限流電阻上；開(kāi)關(guān)量輸入接口 Ul采集開(kāi)關(guān)量信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)過(guò)拔碼開(kāi)關(guān)U2以及選擇出的限流電阻傳送至光耦合器U4，光耦合器U4將開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯高低電平，數(shù)據(jù)緩沖器U5對(duì)該邏輯高低電平進(jìn)行緩沖，并將上述邏輯高低電平傳送至處理器TO，處理器U6采集上述邏輯高低電平，邏輯高低電平只存在兩種穩(wěn)定的狀態(tài)，對(duì)于處理器而言，“ 1”代表高電平，“ 0 ”代表低電平。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)拔碼開(kāi)關(guān)對(duì)多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的限流電阻進(jìn)行選擇，因此本發(fā)明不用重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，只需要使用同一個(gè)光耦合器就可以靈活實(shí)現(xiàn)多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集。開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法中的拔碼開(kāi)關(guān)U2、多個(gè)限流電阻以及光耦合器U4是實(shí)現(xiàn)多路開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)邏輯高低電平轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。下面以一個(gè)具體的實(shí)施例，對(duì)上述的部件進(jìn)行詳細(xì)的介紹。圖3示出了上述部件的一種結(jié)構(gòu)，包括拔碼開(kāi)關(guān)U2、多個(gè)限流電阻以及光耦合器 U4，其中，光耦合器U4中發(fā)光二極管U41的個(gè)數(shù)為1個(gè)，光敏三極管U42的個(gè)數(shù)為1個(gè)。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，上述限流電阻的數(shù)量可為2個(gè)，3個(gè)，4個(gè)，5個(gè)等等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，在此不作贅述。而在本實(shí)施例中，上述限流電阻的數(shù)量為4個(gè)，上述4個(gè)限流電阻可以用第一限流電阻R1、第二限流電阻R2、第三限流電阻 R3以及第四限流電阻R4表示。上述各組成部分的連接關(guān)系如下發(fā)光二極管U41的陰極與地GNDl連接，其陽(yáng)極與Rl至R4的一端相連接，而Rl至 R4的其另外一端均與拔碼開(kāi)關(guān)U2連接，與此對(duì)應(yīng)，拔碼開(kāi)關(guān)U2可為四選一通道拔碼開(kāi)關(guān)， 其數(shù)量為1。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)在不重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)的情況下，針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不同類型的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一路的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集。當(dāng)然，如果拔碼開(kāi)關(guān)U2也可為二選一通道拔碼開(kāi)關(guān)，此時(shí)其數(shù)量為2。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，在此不作贅述。 光敏三極管U42的集電極與電路的供電電壓連接，發(fā)射極通過(guò)保護(hù)電阻R5與GND2 連接，發(fā)射極的OUT則用于輸出信號(hào)。在測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境中，常用的開(kāi)關(guān)量信號(hào)有3.3￥，5￥，12￥和對(duì)￥。因此，在本實(shí)施例中，以上所有實(shí)施例中的開(kāi)關(guān)量信號(hào)可包括4種開(kāi)關(guān)量信號(hào)類型，分別為與3. 3V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)；與5V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二種開(kāi)關(guān)量信號(hào)；與12V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第三種開(kāi)關(guān)量信號(hào)；與24V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第四種開(kāi)關(guān)量信號(hào)。上述3. 3V, 5V, 12V和24V可稱為開(kāi)關(guān)量信號(hào)參數(shù)。限流電阻的電阻值可由上述發(fā)光二極管的工作參數(shù)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)參數(shù)計(jì)算。假設(shè)發(fā)光二極管的導(dǎo)通電流為I，導(dǎo)通電壓為U，開(kāi)關(guān)量信號(hào)電壓為Uin，則保護(hù)電阻的實(shí)際值為 (Uin-U)/I，再根據(jù)實(shí)際電阻值的大小，選取市場(chǎng)上阻值相近的電阻元器件作為限流電阻。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，如用第一限流電阻R1、第二限流電阻R2、第三限流電阻 R3以及第四限流電阻R4分別傳送上述第一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)、第二種開(kāi)關(guān)量信號(hào)、第三種開(kāi)關(guān)量信號(hào)和第四種開(kāi)關(guān)量信號(hào)的話，則根據(jù)發(fā)光二極管的工作參數(shù)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)參數(shù)計(jì)算可得Rl的阻值為200 Ω，R2的阻值為390 Ω，R3的阻值為2000 Ω，R4阻值為4700 Ω。同理，可以根據(jù)光敏三極管的導(dǎo)通電流和電壓得到光敏三極管保護(hù)電阻R5的電阻值。這樣，在使用時(shí)，在需要對(duì)24V開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行采集時(shí)，可將拔碼開(kāi)關(guān)拔到第四限流電阻R4 當(dāng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)為24V時(shí)，發(fā)光二極管U41將接通發(fā)光，光敏三極管U42進(jìn)而導(dǎo)通， OUT端輸出VCC的電平信號(hào)，即邏輯高電平；而當(dāng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)為小于24V時(shí)的其他類型的開(kāi)關(guān)量類型時(shí)，如12V、5V或3. 3V，發(fā)光二極管U41不發(fā)光，光敏三極管U42截止，OUT輸出信號(hào)為GND2的電平信號(hào)，即低電平。同理，將拔碼開(kāi)關(guān)拔到第三限流電阻R3時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)12V開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集?？梢来晤愅疲诖瞬蛔髻樖?。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)采集傳輸儀開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，基于數(shù)據(jù)采集傳輸儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集傳輸儀包括開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口、光耦合器、數(shù)據(jù)緩沖器、處理器、拔碼開(kāi)關(guān)以及多個(gè)限流電阻，所述光耦合器包括發(fā)光二極管和光敏三極管，所述多個(gè)限流電阻均與所述發(fā)光二極管相連接，所述光敏三極管與所述數(shù)據(jù)緩沖器連接；所述方法包括利用所述拔碼開(kāi)關(guān)切換所述多個(gè)限流電阻；利用所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口采集輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)；利用所述光耦合器將所述采集到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯高低電平；利用所述數(shù)據(jù)緩沖器緩沖所述邏輯高低電平；利用所述處理器采集所述邏輯高低電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，其特征在于，所述光耦合器中所述發(fā)光二極管的個(gè)數(shù)為1個(gè)，所述光敏三極管的個(gè)數(shù)為1個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，其特征在于， 所述多個(gè)限流電阻的一端均與所述發(fā)光二極管的陽(yáng)極相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，其特征在于， 所述發(fā)光二極管的陰極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，其特征在于， 所述多個(gè)限流電阻的另外一端均與所述拔碼開(kāi)關(guān)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，其特征在于， 所述多個(gè)限流電阻的數(shù)量為4。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，其特征在于， 所述拔碼開(kāi)關(guān)的數(shù)量為1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，其特征在于， 所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)包括4種開(kāi)關(guān)量信號(hào)類型，分別為與3. 3V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)； 與5V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二種開(kāi)關(guān)量信號(hào)； 與12V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第三種開(kāi)關(guān)量信號(hào)； 與24V開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的第四種開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，其特征在于，所述多個(gè)限流電阻包括 與所述第一種開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)、阻值為200 Ω的第一限流電阻；與所述第二種開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)、阻值為390 Ω的第二限流電阻； 與所述第三種開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)、阻值為2000 Ω的第三限流電阻； 與所述第四種開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)、阻值為4700 Ω的第四限流電阻。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)采集傳輸儀開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集方法，基于數(shù)據(jù)采集傳輸儀，數(shù)據(jù)采集傳輸儀包括開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口、光耦合器、數(shù)據(jù)緩沖器、處理器，拔碼開(kāi)關(guān)以及多個(gè)限流電阻，光耦合器包括發(fā)光二極管和光敏三極管，多個(gè)限流電阻均與發(fā)光二極管相連接，光敏三極管與數(shù)據(jù)緩沖器連接；所述方法包括利用拔碼開(kāi)關(guān)切換多個(gè)限流電阻；利用開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口采集輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)；利用光耦合器將采集到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯高低電平；在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)拔碼開(kāi)關(guān)對(duì)多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的限流電阻進(jìn)行選擇，因此本發(fā)明不用重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，只需要使用同一個(gè)光耦合器就可以靈活實(shí)現(xiàn)多類型開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102436227SQ20111027513
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者徐汪洋 申請(qǐng)人:北京雪迪龍科技股份有限公司