CN104716950A - 一种多功能信号输入隔离电路 - Google Patents
一种多功能信号输入隔离电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104716950A CN104716950A CN201510091458.7A CN201510091458A CN104716950A CN 104716950 A CN104716950 A CN 104716950A CN 201510091458 A CN201510091458 A CN 201510091458A CN 104716950 A CN104716950 A CN 104716950A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- pin
- circuit
- input
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 4
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
本发明公开了一种多功能信号输入隔离电路，包括电源及信号输入部分、信号类型选择部分、电压范围选择部分、光电隔离部分、信号输出及指示部分并依次相连；电源及信号输入部分的插槽J1对电源及信号进行导入，滤波后传至信号类型选择部分；信号类型选择器J2选择连接方式后将信号传至光电隔离部分；电压范围选择部分是用短路帽JP1与电阻R6的通断来适应不同传感器的有效电压；光电隔离部分将串入光信号的高电压进行分离后通过信号输出部分的三极管Q1及插槽J3将信号输出，同时发光二极管D1显示信号的高低状态；本发明所述的一种多功能信号输入隔离电路，可与不同类型的传感器相匹配，在信号采集时可实现光电信号的安全隔离。
Description
技术领域
本发明涉及传感器信号采集，信号输入转换，光电隔离应用领域的一种多功能信号输入隔离电路。
背景技术
现有技术中数字量传感器的输出信号一般分为：输出低电平为有效电平的NPN型传感器,或输出高电平为有效电平的PNP型传感器，即内部输出晶体管的类型。
不足之处在于：这两种信号的连接方式截然不同，所以往往会造成因输入类型不匹配而无法使用传感器的情况；另外传感器输出或者数字量信号的电压会有比较大的范围，这种情况对有些输入采集电路是不能适应的，比如24V的信号输入到5V的采集系统；更危险的情况是高电压串入输入采集系统电路造成对输入系统电路的破坏。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种多功能信号输入隔离电路，使其可应用在对不同类型传感器数字量输入信号的采集，适合不同传感器的多种电压输入范围，具有光电隔离功能及信号的安全传输。
为解决上述技术问题，本发明主要解决的技术问题是提供一种多功能信号输入隔离电路，包括电源及信号输入部分、传感器信号类型选择部分、电压范围选择部分、光电隔离部分、信号输出部分及信号输出指示部分并依次连接；所述电源及信号输入部分的插槽J1对电源及信号进行导入，经电容C2滤波后传至传感器信号类型选择部分；所述传感器信号类型选择部分包括传感器信号类型选择器J2及防错电路，所述传感器信号类型选择器J2与传感器相连，并将信号传至光电隔离部分，当电路中电流过大时可通过防错电路来保护电路免受破坏；所述电压范围选择部分通过短路帽JP1与电阻R6的通断来适应不同传感器的有效电压；所述光电隔离部分将串入光信号的高电压进行分离后通过信号输出部分的三极管Q1及插槽J3将信号进行输出，同时所述信号输出指示部分中的发光二极管D1显示出信号的高低状态。
优选的，所述插槽J1中P11脚,P13脚为电源连接端子，给信号的输入电路供电；P12脚为输入信号接入端，接入端有由电容C1所组成的滤波电路，对信号进行滤波，防止错误干扰信号输入到电路中。
优选的，所述传感器信号类型选择器J2有五个接线端，可通过各接线端之间短路连接完成对输入信号的匹配；当使用NPN型输入传感器时P21脚与P22脚短接，P23脚与P24脚短接，P25脚空则输出的有效电平为低电平；当使用PNP型输入传感器时P22脚与P23脚短接，P24脚与P25脚短接，P21脚空则输出的有效电平为高电平。
优选的，所述防错电路包含有限流电阻R5可保护传感器信号类型选择器J2中当P21脚与P22脚，P24脚与P25脚相连时电路中电流过大烧坏光电隔离芯片U1。
优选的，所述电压范围选择部分可通过短路帽JP1的接入与断开使电阻R6与电路中电阻R2并联或断开来满足不同有效电压的传感器。
优选的，所述信号输出部分，包括电阻R1、电阻R3、电容C2、三极管Q1及插槽J3，通过电阻R1、电阻R3、三极管Q1将光电隔离芯片U1输出信号转换到与输出端插槽J3的P32脚，且三极管Q1具有一定的驱动能力。
本发明的有益效果是：可应用在对不同类型传感器数字量输入信号的采集，且可适合不同传感器的多种电压输入范围，具有光电隔离功能及信号的安全传输功能。
附图说明
图1是本发明所述的多功能信号输入隔离电路原理图；
其中，1、电源及信号输入部分；2、传感器信号类型选择部分；3、电压范围选择部分；4、光电隔离部分；5、信号输出部分；6、信号输出指示部分；7、防错电路；J1、插槽J1；JP1、短路帽JP1；J2、信号类型选择器J2；J3、插槽J3；R1、电阻R1；R2、电阻R2；R3、电阻R3；R4、电阻R4；R5、电阻R5；R6、电阻R6；U1、光电隔离芯片U1；Q1、三极管Q1； D1、发光二极管D1；C1、电容C1；C2、电容C2；P11、P11脚；P12、P12脚；P13、P13脚；P21、P21脚；P22、P22脚；P23、P23脚；P24、P24脚；P25、P25脚；P31、P31脚；P32、P32脚；P33、P33脚；TU1、光电隔离芯片U1接线端TU1；TU2、光电隔离芯片U1接线端TU2；TU3、光电隔离芯片U1接线端TU3；TU4、光电隔离芯片U1接线端TU4；TQ1、三极管Q1接线端TQ1；TQ2、三极管Q1接线端TQ2；TQ3、三极管Q1接线端TQ3；TD2、发光二极管D1接线端TD2；TP1、短路帽JP1接线端TP1；TP2、短路帽JP2接线端TP2。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示的本发明所述的一种多功能信号输入隔离电路，包括电源及信号输入部分1、传感器信号类型选择部分2、电压范围选择部分3、光电隔离部分4、信号输出部分5及信号输出指示部分6并依次连接；所述电源及信号输入部分1的插槽J1对电源及信号进行导入，经电容C2滤波后传至传感器信号类型选择部分2；所述传感器信号类型选择部分2包括传感器信号类型选择器J2及防错电路7，所述传感器信号类型选择器J2与传感器相连，并将信号传至光电隔离部分4，当电路中电流过大时可通过防错电路7来保护电路免受破坏；所述电压范围选择部分3通过短路帽JP1与电阻R6的通断来适应不同传感器的有效电压；所述光电隔离部分4将串入光信号的高电压进行分离后通过信号输出部分5的三极管Q1及插槽J3将信号进行输出，同时所述信号输出指示部分6中的发光二极管D1显示出信号的高低状态；所述插槽J1的P11脚,P13脚为电源连接端子，可给信号的输入电路供电；P12脚为输入信号接入端，接入端有由电容C1所组成的滤波电路，对信号进行滤波，防止错误干扰信号输入到电路中；所述传感器信号类型选择器J2有五个接线端，可通过各接线端之间短路连接完成对输入信号的匹配；当使用NPN型输入传感器时P21脚与P22脚短接，P23脚与P24脚短接，P25脚空则输出的有效电平为低电平；当使用PNP型输入传感器时P22脚与P23脚连接，P24脚与P25脚连接，P21脚空则输出的有效电平为高电平；所述防错电路7包含有限流电阻R5可保护传感器信号类型选择器J2中当P21脚与P22脚，P24脚与P25脚相连后在通电时电路中电流过大烧坏光电隔离芯片U1；所述电压范围选择部分3可通过短路帽JP1的接入与断开使电阻R6与电路中电阻R2并联或断开来满足不同有效电压的传感器；所述信号输出部分，包括电阻R1、电阻R3、电容C2、三极管Q1及插槽J3，通过电阻R1、电阻R3、三极管Q1将光电隔离芯片U1输出信号转换到与输出端插槽J3的P32脚，且三极管Q1具有一定的驱动能力。
本发明所述的多功能信号输入隔离电路的工作过程如下：
在图1中，电源及信号输入电路1中：插槽 J1中P11脚与P13脚接入电源，P12脚为输入信号接入端，信号接入端接有电容C1形成信号滤波电路，对输入的信号进行滤波，防止错误干扰信号输入到电路中；本实施例中为PNP型输入传感器将信号类型选择器J2的P22脚与P23脚短接，P24脚与P25脚短接，P21脚空缺；连接的回路为: 插槽J1中P12脚输入信号连接端通过限流电阻R2将高电平信号输入到信号类型选择器J2的P23脚、P22脚及光电隔离芯片U1的接线端TU1，并将偏置光电信号输出；光电隔离芯片U1的接线端TU2与信号类型选择器J2的P24脚、P25脚相连，并通过限流电阻R5接电源地，形成信号有效回路；当输入为高电平时，光电隔离芯片U1光源测有效，光电隔离芯片U1输出端导通，将高电平信号传送给输出指示部分及输出端插槽J3的P32号脚；测试时为防止插错短路帽电路烧坏的情况，通过限流电阻R5可保护当信号类型选择器J2的P21脚与P22脚短接，P24脚与P25脚短接时电流过大烧坏光电隔离芯片U1；实施例中传感器的输出电压，或者常用数字量输入信号电压为24V时，将短路帽JP1接入电路使电阻R6与电阻R2并联，即可完成对输入电路限流电阻选择，满足输入信号有效电压的选择；当高电压串入到输入信号端时，光电隔离芯片U1可对输入信号的光电隔离，避免危险的高压串入输入信号端的后级电路，在实施信号布线时输入与输出线路以光电隔离芯片U1为界分布在光电隔离芯片U1的两侧，并保持大于10mm的距离即可；电阻R1、电阻R3及三极管Q1将光电隔离芯片U1的输出信号传送到输出端插槽J3的P32脚；通过电阻R4及发光二极管D1能清楚显示当前输入信号高低状态。
本发明所述的一种多功能信号输入隔离电路，可应用在不同类型传感器数字量输入信号的采集，且可适合不同传感器的多种电压输入范围，具有光电隔离功能及信号的安全传输功能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种多功能信号输入隔离电路，包括电源及信号输入部分（1）、传感器信号类型选择部分（2）、电压范围选择部分（3）、光电隔离部分（4）、信号输出部分（5）及信号输出指示部分（6）并依次连接；其特征在于，所述电源及信号输入部分（1）的插槽（J1）对电源及信号进行导入，经电容（C2）滤波后传至传感器信号类型选择部分（2）；所述传感器信号类型选择部分（2）包括传感器信号类型选择器（J2）及防错电路（7），所述传感器信号类型选择器（J2）与传感器相连，并将信号传至光电隔离部分（4），当电路中电流过大时可通过防错电路（7）来保护电路免受破坏；所述电压范围选择部分（3）通过短路帽（JP1）与电阻（R6）的通断来适应不同传感器的有效电压；所述光电隔离部分（4）将串入光信号的高电压进行分离后通过信号输出部分（5）的三极管（Q1）及插槽（J3）将信号进行输出，同时所述信号输出指示部分（6）中的发光二极管（D1）显示出信号的高低状态。
2.根据权利要求1所述的多功能信号输入隔离电路，其特征在于，所述插槽（J1）P11脚（P11）,P13脚（P13）为电源连接端子，可给信号的输入电路供电；P12脚（P12）为输入信号接入端，接入端有由电容（C1）所组成的滤波电路，可对信号进行滤波，防止错误干扰信号输入到电路中。
3.根据权利要求1所述的多功能信号输入隔离电路，其特征在于，所述传感器信号类型选择器（J2）有五个接线端，可通过各接线端之间短路连接完成对输入信号的匹配；当使用NPN型输入传感器时P21脚（P21）与P22脚（P22）短接，P23脚（P23）与P24脚（P24）短接，P25脚（25）空则输出的有效电平有低电平；当使用PNP型输入传感器时P22脚（P22）与P23脚（P23）连接，P24脚（P24）与P25脚（P25）连接，P21脚（P21）空则输出的有效电平为高电平。
4.根据权利要求1所述的多功能信号输入隔离电路，其特征在于，所述防错电路（7）包含有限流电阻（R5）可保护传感器信号类型选择器（J2）中当P21脚（P21）与P22脚（P22），P24脚（P24）与P25脚（P25）相连时电路中电流过大烧坏光电隔离芯片（U1）。
5.根据权利要求1所述的多功能信号输入隔离电路，其特征在于，所述电压范围选择部分（3）可通过短路帽（JP1）的接入与断开使电阻（R6）与电路中电阻（R2）并联或断开来满足不同有效电压的传感器。
6.根据权利要求1所述的多功能信号输入隔离电路，其特征在于，所述信号输出部分（5），包括电阻（R1）、电阻（R3）、电容（C2）、三极管（Q1）及插槽（J3），通过电阻（R1）、电阻（R3）、三极管（Q1）将光电隔离芯片（U1）输出信号转换到与输出端插槽（J3）的P32脚（P32），且三极管（Q1）具有一定的驱动能力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510091458.7A CN104716950B (zh) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | 一种多功能信号输入隔离电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510091458.7A CN104716950B (zh) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | 一种多功能信号输入隔离电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104716950A true CN104716950A (zh) | 2015-06-17 |
| CN104716950B CN104716950B (zh) | 2018-05-22 |
Family
ID=53415969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510091458.7A Active CN104716950B (zh) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | 一种多功能信号输入隔离电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104716950B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105807686A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-07-27 | 中国船舶重工集团公司第七〇二研究所 | 一种通用的隔离型开关量输入输出模块 |
| CN109452937A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-12 | 中国计量科学研究院 | 多功能人体电生理模拟装置及控制方法 |
| CN109620155A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-04-16 | 北京理工大学 | 一种高精度自适应人体生理信号测试仪及测试方法 |
| CN109955239A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种分布式控制系统和机器人设备 |
| CN111097993A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-05-05 | 深圳市佳士科技股份有限公司 | 一种信号隔离接口电路及一种氩弧焊机 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101976052A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-02-16 | 天津工业大学 | 逻辑控制装置 |
| CN102244515A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-11-16 | 西北工业大学 | 一种通用多通道开关量转换器 |
| EP2506436A3 (de) * | 2011-03-29 | 2013-05-22 | Phoenix Contact GmbH & Co. KG | Eingangsschaltung für eine Eingangsbaugruppe und Verfahren zum Betreiben einer Eingangsschaltung |
| CN103580671A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-02-12 | 秦皇岛博硕光电设备股份有限公司 | Npn/pnp开关量信号转换器 |
| CN204408313U (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-17 | 苏州市职业大学 | 一种多功能信号输入隔离电路 |
-
2015
- 2015-03-02 CN CN201510091458.7A patent/CN104716950B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101976052A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-02-16 | 天津工业大学 | 逻辑控制装置 |
| CN102244515A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-11-16 | 西北工业大学 | 一种通用多通道开关量转换器 |
| EP2506436A3 (de) * | 2011-03-29 | 2013-05-22 | Phoenix Contact GmbH & Co. KG | Eingangsschaltung für eine Eingangsbaugruppe und Verfahren zum Betreiben einer Eingangsschaltung |
| CN103580671A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-02-12 | 秦皇岛博硕光电设备股份有限公司 | Npn/pnp开关量信号转换器 |
| CN204408313U (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-17 | 苏州市职业大学 | 一种多功能信号输入隔离电路 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105807686A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-07-27 | 中国船舶重工集团公司第七〇二研究所 | 一种通用的隔离型开关量输入输出模块 |
| CN105807686B (zh) * | 2016-04-05 | 2018-08-10 | 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 | 一种通用的隔离型开关量输入输出模块 |
| CN109955239A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种分布式控制系统和机器人设备 |
| CN109955239B (zh) * | 2017-12-22 | 2021-04-16 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种分布式控制系统和机器人设备 |
| CN109620155A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-04-16 | 北京理工大学 | 一种高精度自适应人体生理信号测试仪及测试方法 |
| CN109452937A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-12 | 中国计量科学研究院 | 多功能人体电生理模拟装置及控制方法 |
| CN111097993A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-05-05 | 深圳市佳士科技股份有限公司 | 一种信号隔离接口电路及一种氩弧焊机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104716950B (zh) | 2018-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104716950A (zh) | 一种多功能信号输入隔离电路 | |
| CN204272074U (zh) | 开关量输入电路及具有其的水质监测采集装置 | |
| CN105896503A (zh) | 一种防浪涌保护器 | |
| CN204408313U (zh) | 一种多功能信号输入隔离电路 | |
| CN203054177U (zh) | 一种高压晶闸管击穿检测装置 | |
| CN102611052B (zh) | 接线盒、电力系统及其控制方法 | |
| CN104269837B (zh) | 拔电保护装置 | |
| CN205594626U (zh) | 一种网口与usb接口转换器 | |
| CN202853748U (zh) | 火炬长明灯火焰离子检测电路 | |
| CN103489302B (zh) | 一种信号采集终端与试验箱数据采集系统 | |
| CN106253903A (zh) | 数字量采集电路 | |
| CN203968106U (zh) | 一种在单一接口上实现多种工业控制信号接口类型的电路 | |
| CN203287569U (zh) | 新型光发射器件 | |
| CN204242360U (zh) | 光纤监测装置 | |
| CN205753352U (zh) | 伺服驱动器双电源低压同步检测电路 | |
| CN206533114U (zh) | 电源过压保护电路及电源 | |
| CN102437549B (zh) | 二总线短路保护隔离装置以及二总线短路保护隔离的方法 | |
| CN202634402U (zh) | 一种具信号隔离作用的32路数据采集电路 | |
| CN204269797U (zh) | 一种电源输出检测电路 | |
| CN203415537U (zh) | 带电火花检测装置的行波管 | |
| CN202599536U (zh) | 光纤激光器光脉冲检测及保护电路 | |
| CN201797506U (zh) | 一种光耦外部输入防反限流电路 | |
| CN202998317U (zh) | 一种视频矩阵自适应视频环通电路 | |
| CN201639105U (zh) | 一种可观测信号线是否正常接通的连接端子 | |
| CN205192546U (zh) | 一种流量监测器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231206 Address after: Part of the factory buildings in Building E5, Loujiang Industrial Park, No. 668 Fengting Avenue, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province, 215000 Patentee after: Suzhou Industrial Park Central Control Automation Engineering Co.,Ltd. Address before: 215104 Suzhou Vocational University, 106 Wuzhong District International Education Park, Suzhou, Jiangsu. Patentee before: SUZHOU VOCATIONAL University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |