CN106160727B - 一种隔离电路及隔离电路控制方法 - Google Patents

一种隔离电路及隔离电路控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供一种隔离电路及隔离电路控制方法，涉及电子技术领域，能够在一个光耦隔离电路上通过同一信号输入端兼容输入电流或电压形式的现场信号，包括开关模块、限流模块、采样模块及隔离模块；开关模块当信号输入端输入的输入信号为电压信号时断开，当输入信号为电流信号时导通；采样模块当输入信号为电压信号时输出第一采样信号；当开关模块导通时，限流模块对输入信号进行分流；采样模块，当输入信号为电流信号时根据经过分流的输入信号向隔离模块输出第二采样信号；隔离模块，用于输出经过噪声隔离后的第一采样信号，或输出经过噪声隔离后的第二采样信号。本发明用于隔离电路。

Description

一种隔离电路及隔离电路控制方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种隔离电路及隔离电路控制方法。
背景技术
随着科技的进步，工业生产过程中对于生产工具自动化程度的要求越来也高，其中自动化控制系统(英文全称：automatic control systems)是实现自动化的主要手段之一。在自动控制系统运行的过程中，经常需要将一些现场信号采集到自动控制系统的控制单元中，以便于控制单元根据现场信号进行相应的处理。
由于从自动控制系统的设备所采集到的现场信号通常会携带有设备所产生的噪声干扰，为了不把噪声干扰引入到自动控制系统的控制单元中，将现场信号输送至控制单元前通常需要将现场信号进行信号隔离。常见的信号隔离措施包括光耦隔离。
通常情况下自动控制系统往往涉及多种型号的设备，因此被采集到控制单元中的现场信号也通常具有多种规格与标准，如电压信号或电流信号，由于光耦器件自身技术指标的限制，光耦隔离电路往往需要将现场信号转换为大小在一定范围内的信号，再将经过转换后的信号输入光耦器件，因此光耦隔离电路通常与一定规格或标准的现场信号相对应，能够将所对应规格或标准的现场信号转化为大小在一定范围内的信号，再将经过转换后的信号输入光耦器件。但在自动控制系统中存在多种规格或标准的现场信号时，需要为每一种规格或标准的现场信号配置对应的光耦隔离电路，从而加大了光耦隔离电路所在信号采集装置的复杂程度，提高了光耦隔离电路的成本。
发明内容
本申请提供一种隔离电路及隔离电路控制方法，能够在一个光耦隔离电路上通过同一信号输入端兼容输入电流或电压形式的现场信号。
第一方面，本发明的实施例提供了一种隔离电路，包括开关模块、限流模块、采样模块及隔离模块；开关模块的第一端与信号输入端连接，开关模块的第二端与限流模块连接，采样模块的第一端与信号输入端连接，采样模块的第二端与隔离模块的第一端连接，隔离模块的第二端与信号输出端连接；开关模块，被配置为当信号输入端输入的输入信号为电压信号时开关模块的第一端与开关模块的第二端断开，当输入信号为电流信号时开关模块的第一端与开关模块的第二端导通；采样模块，被配置为当输入信号为电压信号时根据输入信号向隔离模块输出第一采样信号；限流模块，被配置为当开关模块的第一端与开关模块的第二端导通时，对输入信号进行分流，其中当输入信号的大小为i时，采样模块接收的经过分流的输入信号的大小为ki；采样模块，被配置为当输入信号为电流信号时根据经过分流的输入信号向隔离模块输出第二采样信号，第一采样信号与第二采样信号均大于第一电压阈值并小于第二电压阈值；隔离模块，用于接收第一采样信号，对第一采样信号进行噪声隔离并向信号输出端输出经过噪声隔离后的第一采样信号，或接收第二采样信号，对第二采样信号进行噪声隔离并向信号输出端输出经过噪声隔离后的第二采样信号。
第二方面，本发明的实施例提供了一种隔离电路控制方法，用于控制权利要求第一方面中所提供的隔离电路，包括：当信号输入端输入的输入信号为电压信号时控制开关模块的第一端与开关模块的第二端断开；当信号输入端输入的输入信号为电流信号时控制开关模块的第一端与开关模块的第二端导通。
本发明的实施例提供的一种隔离电路及隔离电路控制方法，当输入该隔离电路的输入信号为电压信号时，通过采样模块按照比例放大或缩小输入信号以获取满足隔离模块参数需求的第一采样信号，通过隔离模块对满足隔离模块参数需求的第一采样信号进行噪声隔离并输出经过噪声隔离后的第一采样信号；而当输入该隔离电路的输入信号为电流信号时，由开关模块将限流模块与信号输入端导通使限流模块对输入信号进行分流从而按照预置比例缩小输入采样模块的输入信号，使采样模块根据电流与电压信号的对应关系将经过分流的输入信号进行转换得到电压信号并将该电压信号按照预置比例放大或缩小得到第二采样信号，由于按照预置比例缩小输入了采样模块的输入信号，因此根据该缩小后的输入信号得到的第二采样信号也满足隔离模块参数需求，从而使隔离模块能够对第二采样信号进行噪声隔离并输出经过噪声隔离后的第二采样信号。因此本发明实施例所提供的一种隔离电路能够在一个光耦隔离电路上通过同一信号输入端兼容输入电流或电压形式的现场信号，从而在实现信号隔离的同时降低隔离电路的复杂程度，减少了信号隔离的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本发明的实施例所提供的一种现场信号采集装置的示意性结构图；
图2为本发明的另一实施例所提供的一种现场信号采集装置的示意性结构图；
图3为本发明的实施例所提供的一种隔离电路的示意性结构图；
图4为本发明的另一实施例所提供的一种隔离电路的示意性结构图；
图5为本发明的另一实施例所提供的一种隔离电路的示意性结构图；
图6为本发明的实施例所提供的一种隔离电路控制方法的示意性流程图。
具体实施方式
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。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
在自动控制系统中，被采集到的现场信号往往具有多种规格与标准，其中现场信号可以为微弱的毫伏级的电压信号，也可以为大小为数十伏特甚至数千伏特的电压信号或大小为数百安培的电流信号，同时从自动控制系统中设备所采集到的现场信号通常会携带有设备所产生的噪声干扰，因此将所采集到的现场信号进行进一步处理前通常需要将现场信号转换成统一的规格，并且在现场信号的采集电路与处理现场信号的控制单元间进行信号隔离。
常见的信号隔离措施包括变压器隔离、电容耦合隔离和光耦隔离，其中光耦隔离能够隔离电路前后级之间的相互干扰，并且光耦隔离电路中所使用的光耦器件体积小价格便宜，光耦隔离电路结构简单，因此最为常用。
由于光耦器件自身技术指标的限制，光耦隔离电路往往需要将现场信号转换为大小在一定范围内的信号，再将经过转换后的信号输入光耦器件，因此光耦隔离电路通常与一定规格或标准的现场信号相对应，能够将所对应规格或标准的现场信号转化为大小在一定范围内的信号，再将经过转换后的信号输入光耦器件。
如附图1所示，本发明的实施例提供了一种现场信号采集装置，包括信号输入端101、第一光耦隔离电路102、信号输出端103，其中信号输入端101与第一光耦隔离电路102连接，第一光耦隔离电路102与信号输出端103连接。其中，电路切换模块102从信号输入端101接收现场信号，当现场信号为电压信号时，第一光耦隔离电路102将现场信号转换为满足预设规格或标准的现场信号并进行信号隔离，向信号输出端103发送进行信号隔离后的现场信号。
但当自动控制系统中存在多种规格或标准的现场信号时，需要将多种规格或标准的现场信号均转换为满足预设规格或标准的现场信号并进行信号隔离，上述实施例提供的现场信号采集装置仅能将规格为电压信号的现场信号转换为满足预设规格或标准的现场信号，因此如附图2所示，本发明的实施例提供了一种现场信号采集装置，该现场信号采集装置能够将规格为电流信号的现场信号转换为满足预设规格或标准的现场信号并进行信号隔离，包括信号输入端101、第二光耦隔离电路104、信号输出端103，其中信号输入端101与第二光耦隔离电路104连接，第二光耦隔离电路104与信号输出端103连接。其中，电路切换模块102从信号输入端101接收现场信号，当现场信号为电流信号时，第二光耦隔离电路104将现场信号转换为满足预设规格或标准的现场信号并进行信号隔离，向信号输出端103发送进行信号隔离后的现场信号。由于上述实施例在自动控制系统中存在多种规格或标准的现场信号时，需要为每一种规格或标准的现场信号配置对应的光耦隔离电路，从而加大了光耦隔离电路所在信号采集装置的复杂程度，提高了信号隔离的成本。
针对上述技术问题，如附图3所示，本发明的实施例提供了一种隔离电路，包括：开关模块202、限流模块203、采样模块204及隔离模块205。
信号输入端201与开关模块202的第一端连接，开关模块202的第二端与限流模块203的连接，采样模块204的第一端与信号输入端201连接，采样模块204的第二端与隔离模块205的第一端连接，隔离模块205的第二端与信号输出端206连接.
开关模块202，被配置为当信号输入端201输入的输入信号为电压信号时开关模块202的第一端与开关模块202的第二端断开，当信号输入端201输入的输入信号为电流信号时开关模块202的第一端与开关模块202的第二端导通。
限流模块203，被配置为当开关模块202的第一端与开关模块202的第二端导通时，对信号输入端201输入的输入信号进行分流，其中当信号输入端201输入的输入信号的大小为i时，采样模块204接收的经过分流的输入信号的大小为ki。
其中，从信号输入端接入的输入信号包括电压信号与电流信号，优选的，电压信号可以为0-10V的电压信号，也可以为0-5V的电压信号，电流信号可以为4-20mA的电流信号。
具体的，当输入信号为电压信号时，开关模块202的第一端与开关模块202的第二端断开，限流模块203不对输入信号起作用，采样模块204所接收的输入信号与信号输入端201所输入的输入信号相同。当输入信号为电流信号时，开关模块202的第一端与开关模块202的第二端断开，限流模块202对信号输入端201输入的输入信号按照预置比例进行分流，采样模块204所接收到的信号为经过分流的输入信号，当信号输入端201输入的输入信号的大小为i时，采样模块204接收的经过分流的输入信号的大小为ki。其中由于限流模块202对输入信号进行分流，因此经过分流的输入信号小于分流前的输入信号。
采样模块204，用于当信号输入端201输入的输入信号为电压信号时根据输入信号向隔离模块204输出第一采样信号，当信号输入端201输入的输入信号为电流信号时根据经过分流的输入信号向隔离模块204输出第二采样信号，第一采样信号与第二采样信号均大于第一电压阈值并小于第二电压阈值；
其中，当限流信号为电压信号时，采样模块204接收未经限流模块203分流的输入信号，并将输入信号按照预置采样比例放大或缩小得到第一采样信号，其中第一采样信号大于第一电压阈值并小于第二电压阈值；当限流信号为电流信号时，采样模块204接收经过分流的输入信号，并按照预先设置的电流信号与电压信号的对应关系将经过分流的输入信号转换为电压信号，并将该电压信号按照预置采样比例放大或缩小得到第二采样信号。由于该经过分流的输入信号按照预置比例缩小，因此根据该转换得到的电压信号按照预置采样比例放大或缩小得到第二采样信号大于第一电压阈值并小于第二电压阈值，即第二采样信号满足隔离模块参数需求。
其中第二采样信号大于第一电压阈值并小于第二电压阈值，上述预置采样比例以及电流信号与电压信号的对应关系可以为预先配置在采样模块204中也可以由其他装置或系统提供给采样模块204。
隔离模块205，用于接收第一采样信号，对第一采样信号进行噪声隔离并向信号输出端206输出经过噪声隔离后的第一采样信号，或接收第二采样信号，对第二采样信号进行噪声隔离并向信号输出端206输出经过噪声隔离后的第二采样信号。
优选的，隔离模块205可以为光电耦隔离模块。
本发明的实施例提供的一种隔离电路，当输入该隔离电路的输入信号为电压信号时，通过采样模块按照比例放大或缩小输入信号以获取满足隔离模块参数需求的第一采样信号，通过隔离模块对满足隔离模块参数需求的第一采样信号进行噪声隔离并输出经过噪声隔离后的第一采样信号；而当输入该隔离电路的输入信号为电流信号时，由开关模块将限流模块与信号输入端导通使限流模块对输入信号进行分流从而按照预置比例缩小输入采样模块的输入信号，使采样模块根据电流与电压信号的对应关系将经过分流的输入信号进行转换得到电压信号并将该电压信号按照预置比例放大或缩小得到第二采样信号，由于按照预置比例缩小输入了采样模块的输入信号，因此根据该缩小后的输入信号得到的第二采样信号也满足隔离模块参数需求，从而使隔离模块能够对第二采样信号进行噪声隔离并输出经过噪声隔离后的第二采样信号。因此本发明实施例所提供的一种隔离电路能够在一个光耦隔离电路上通过同一信号输入端兼容输入电流或电压形式的现场信号，从而在实现信号隔离的同时降低隔离电路的复杂程度，减少了信号隔离的成本。
具体的，如附图4所示，采样模块204包括第一电阻单元2041与第二电阻单元2042，第一电阻单元2041的第一端与采样模块204的第一端连接，第一电阻单元2041的第二端与采样模块204的第二端连接，第二电阻单元2042的第一端与采样模块204的第二端连接，第二电阻单元2042的第二端接地。
其中，当输入采样模块204的第一端的信号为电压信号，即输入采样模块204的第一端的信号为输入信号时，通过调整第一电阻单元2041的阻值R2与第二电阻单元2042的阻值R3之间的比值，可以调整加载在第二电阻单元2042上的电压与输入采样模块204的第一端的电压的比值即输入信号大小与第一采样信号大小之间的比值，从而调整第一采样信号的大小。当输入采样模块204的第一端的信号为电流信号时，即输入采样模块204的第一端的信号为经过分流的输入信号时，通过调整第二电阻单元2042的阻值R3的阻值，可以调整加载在第二电阻单元2042上的电压，即调整第二采样信号的大小。
更进一步的，采样模块204还包括跟随单元2043，跟随单元2043的第一端与第一电阻单元2041的第二端以及第二电阻单元2042的第一端连接，跟随单元2043的与采样模块204的第二端连接，跟随单元2043用于接收所述第一采样信号，并根据所述第一采样信号向隔离模块发送第一跟随采样信号，第一跟随采样信号与第二采样信号特征相同，跟随单元2043还用于接收所述第二采样信号，并根据所述第二采样信号向隔离模块发送第二跟随采样信号，第二跟随采样信号与第二采样信号特征相同。
隔离模块204，具体用于对第一跟随采样信号进行噪声隔离并向信号输出端205输出经过噪声隔离后的第一跟随采样信号，对第二跟随采样信号进行噪声隔离并向信号输出端205输出经过噪声隔离后的第二跟随采样信号。
其中，由于采样模块204输出的第一采样信号或第二采样信号往往较弱，如果将采样模块204输出的第一采样信号或第二采样信号直接输出时，会使该第一采样信号或第二采样信号极不稳定，因此通过跟随单元2043接收第一采样信号或第二采样信号，并根据第一采样信号或第二采样信号向隔离模块204发送与第一采样信号特征相同的第一跟随采样信号或与第二采样信号特征相同的第二跟随采样信号，使隔离模块204能够根据第一跟随采样信号或第二跟随采样信号进行噪声隔离并向信号输出端205输出经过噪声隔离后的第一跟随采样信号或第二跟随采样信号，避免影响采样信号的稳定性。
具体的，如附图5所示，开关模块202包括第一开关组DSW1，第一开关组DSW1的第一端与开关模块202的第一端连接，第一开关组DSW1的第二端与开关模块202的第二端连接，当输入信号为电压信号时，第一开关组DSW1的第一端与第二端断路，当输入信号为电流信号时，第一开关组DSW1的第一端与第二端导通。
限流模块203包括第一电阻R1与第二电阻R2，其中第一电阻R1的第一端与限流模块203的第一端连接，第一电阻R1的第二端接地GND；第二电阻R2的第一端与限流模块203的第一端连接，第二电阻R2的第二端接地GND。
第一电阻单元2041包括第三电阻R3，第二电阻单元2042包括第四电阻R4，跟随单元2043包括第一放大器A1与第一电容C1。第三电阻R3的第一端与采样模块204的第一端连接，第三电阻R3的第二端与第一放大器A1的同向输入端连接，第四电阻R4的第一端与与第一放大器A1的同向输入端连接，第四电阻R4的第二端接地GND，第一电容C1的第一端与第一放大器A1的同向输入端连接，第一放大器A1的反相输入端与第一放大器A1的输出端连接，第一电容C1的第二端接地GND。
其中，当输入信号为电压信号时，第一开关组DSW1的第一端与第二端断路，从而使采样模块204接收从信号输入端201输入的输入信号；当输入信号为电流信号时，第一开关组DSW1的第一端与第二端导通，从信号输入端201输入的输入信号i分流成两部分，一部分电流ic流向第三电阻R3及第四电阻R4，另一部分电流ix流向第一电阻R1与第二电阻R2，其中第一电阻R1与第二电阻R2并联得到的阻值为Rx，第三电阻R3及第四电阻R4串联得到的阻值为Rc，由于ix＝i-ic，因此ic＝ki，其中当第三电阻R3及第四电阻R4的阻值确定时，通过调整第一电阻R1与第二电阻R2的阻值即调节第一电阻R1与第二电阻R2并联得到的阻值Rx可以调整k的大小，优选的，1≥k>0。
优选的，输入信号可以为10V的电压信号或20mA的电流信号，第一电阻R1的阻值为1kΩ，第二电阻R2的阻值为1kΩ，第三电阻R3的阻值为10kΩ，第四电阻R4的阻值为10kΩ，当输入信号为10V的电压信号时，通过第三电阻R3与第四电阻R4的电流为Imax＝0.5mA，因此采集模块203所造成的功耗为P＝0.5mA*0.5mA*20kΩ＝0.005W；当输入信号为20mA的电流信号时，第一开关组DSW1的第一端与第二端导通，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4的总电阻Rz＝488Ω，因此加载在第一电阻R1或第二电阻R2上的电压为U1＝20mA*488Ω
＝9.76V，第一电阻R1所造成的功耗为P1＝9.76V*9.76V/1KΩ＝0.095W，第二电阻R1所造成的功耗为P2＝9.76V*9.76V/1KΩ＝0.095W，第三电阻R3及第四电阻R4所造成的功耗为9.76V*9.76V/20kΩ＝0.0047W。
优选的，第二电阻单元R3的阻值精度为±1％。
其中第一放大器A1的反相输入端与第一放大器A1的输出端连接，因此从第一放大器A1的同相输入端输入的电压与从第一放大器A1的输出端输出的电压相同，第一电容CA用于稳定第一放大器A1的同向输入端上的电压。
隔离模块204包括第五电阻R5、第二电容C2、第二放大器A2、第六电阻R6、线性光耦OC1、第七电阻R7、第三电容C3、第三方大气A3、第一单向导通二极管D1、第二单向导通二极管D2、第四电容C4。其中第五电阻R5的第一端与隔离模块204的第一端连接，第五电阻R5的第二端与第二放大器A2的反相输入端连接，第二放大器A2的同相输入端与第二电容C2的第一端连接，第二放大器A2的同相输入端接地，第二电容C2的第二端与第二放大器A2的输出端连接，第六电阻R6的第一端与第二放大器A2的输出端连接，第六电阻R6的第二端与线性光耦OC1的第一端连接，线性光耦OC1的第二端与电源VCC连接，线性光耦OC1的第三端与第二放大器A2的反相输入端连接，线性光耦OC1的第四端接地，线性光耦OC1的第七端与第三放大器A3的反相输入端连接，线性光耦OC1的第八端接地，第三放大器A3的同相输入端连接，第七电阻R7的第一端与第三放大器A3的反相输入端连接，第七电阻R7的第二端与第三放大器A3的输出端连接，第三电容C3的第一端与第三放大器A3的反相输入端连接，第三电容C3的第二端与第三放大器A3的输出端连接，第一单向导通二极管D1的阴极与VCC连接，第一单向导通二极管D1的阳极与第三放大器A3的输出端连接，第二单向导通二极管D2的阴极与第三放大器A3的输出端连接，第二单向导通二极管D2的阳极接地，第四电容C4的第一端与第三放大器A3的输出端连接，第四电容C4的第二端接地。
具体的，第一放大器A2的反向输入端通过第二电容C2与同向输出端连接，从而形成跟随器，其中隔离电路中OC1的第三端与第四端间的光敏二极管对第五电阻R5输出的电压形成了负反馈，当有电压信号Vin输入时第五电阻R5的第一端时，第二放大器A2的输出使线性光耦OC1的第一端与第二端间的LED上有电流If流过，且电流If随着输入电压Vin变化，并驱动线性光耦OC1的第一端与第二端间的LED发光把电信号转变成光信号。线性光耦OC1的第一端与第二端间的LED发出的光被OC1的第三端与第四端间的光敏二极管探测到并产生光电流Ipd1。同时，输入电压Vin也会产生电流流过第五电阻R5。由于没有电流流入第二放大器A2的反向输入端，因此流过第五电阻R5的电流将会流过OC1的第三端与第四端间的光敏二极管流向GND。因线性光耦OC1的第一端与第二端间的LED发出的光同时照射在两个光敏二极管上，且OC1的第三端与第四端间的光敏二极管和OC1的第七端与第八端间的光敏二极管完全相同的，理想情况下通过OC1的第七端与第八端间的光敏二极管的电流Ipd2应该等于Ipd1。定义一个系数k，使Ipd2＝k Ipd2，k约为1±5％。第三放大器A3和第七电阻R7把Ipd2转变成输出电压Vout，Vout＝Ipd2*R7，因此输出电压和输入电压关系：Vout/Vin＝k*R7/R5，因此，输出电压Vout具有稳定性和线性，其增益可通过调整第七电阻R7与第五电阻R5的阻值来实现，通常情况第七电阻R7与第五电阻R5的阻值相同，优选的，第七电阻R7与第五电阻R5的阻值均为100kΩ。
如附图6所示，本发明的实施例提供了一种隔离电路控制方法，用于上述实施例中提供的隔离电路，包括：
301、判断输入信号类型。
其中，输入信号可以为电压信号也可以为电流信号，优选的，电压信号可以为0-10V的电压信号，也可以为0-5V的电压信号，电流信号可以为4-20mA的电流信号。
当输入信号为电压信号时，执行步骤302；当输入信号为电流信号时执行步骤303。
302、控制开关模块的第一端与开关模块的第二端断开。
具体的，当输入信号为电压信号时，控制开关模块202的第一端与开关模块202的第二端断开，使限流模块203不对输入信号起作用，采样模块204所接收的输入信号与信号输入端201所输入的输入信号相同。
303、控制开关模块的第一端与开关模块的第二端导通。
当输入信号为电流信号时，控制开关模块202的第一端与开关模块202的第二端断开，使限流模块202对信号输入端201输入的输入信号按照预置比例进行分流，采样模块204所接收到的信号为经过分流的输入信号，当信号输入端201输入的输入信号的大小为i时，采样模块204接收的经过分流的输入信号的大小为ki。其中由于限流模块202对输入信号进行分流，因此经过分流的输入信号小于分流前的输入信号。
本发明的实施例提供的一种隔离电路，当输入该隔离电路的输入信号为电压信号时，控制开关模块将限流模块与信号输入端断开，使采样模块按照比例放大或缩小输入信号以获取满足隔离模块参数需求的第一采样信号，通过隔离模块对满足隔离模块参数需求的第一采样信号进行噪声隔离并输出经过噪声隔离后的第一采样信号；而当输入该隔离电路的输入信号为电流信号时，控制开关模块将限流模块与信号输入端导通，使限流模块对输入信号进行分流从而按照预置比例缩小输入采样模块的输入信号，使采样模块根据电流与电压信号的对应关系将经过分流的输入信号进行转换得到电压信号并将该电压信号按照预置比例放大或缩小得到第二采样信号，由于按照预置比例缩小输入了采样模块的输入信号，因此根据该缩小后的输入信号得到的第二采样信号也满足隔离模块参数需求，从而使隔离模块能够对第二采样信号进行噪声隔离并输出经过噪声隔离后的第二采样信号。因此本发明实施例所提供的一种隔离电路能够在一个光耦隔离电路上通过同一信号输入端兼容输入电流或电压形式的现场信号，从而在实现信号隔离的同时降低隔离电路的复杂程度，减少了信号隔离的成本。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以用硬件实现，或固件实现，或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时，可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括随机存储器(英文全称：Random AccessMemory，英文简称：RAM)、只读存储器(英文全称：Read Only Memory，英文简称：ROM)、电可擦可编程只读存储器(英文全称：Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory，英文简称：EEPROM)、只读光盘(英文全称：Compact Disc Read Only Memory，英文简称：CD-ROM)或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户专线(英文全称：Digital Subscriber Line，英文简称：DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在计算机可读介质的定义中。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，当以软件方式实现本发明时，可以将用于执行上述方法的指令或代码存储在计算机可读介质中或通过计算机可读介质进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括RAM、ROM、电可擦可编程只读存储器(全称：electrically erasable programmable read-only memory，简称：EEPROM)、光盘、磁盘或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种隔离电路，其特征在于，包括开关模块、限流模块、采样模块及隔离模块；
所述开关模块的第一端与信号输入端连接，所述开关模块的第二端与限流模块连接，所述采样模块的第一端与信号输入端连接，所述采样模块的第二端与所述隔离模块的第一端连接，所述隔离模块的第二端与信号输出端连接；
所述开关模块，被配置为当所述信号输入端输入的输入信号为电压信号时所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端断开，当所述输入信号为电流信号时所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端导通；
所述采样模块，被配置为当所述输入信号为电压信号时根据所述输入信号向所述隔离模块输出第一采样信号；
所述限流模块，被配置为当所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端导通时，对所述输入信号进行分流，其中当所述输入信号的大小为i时，所述采样模块接收的经过分流的输入信号的大小为ki；
所述采样模块，被配置为当所述输入信号为电流信号时根据所述经过分流的输入信号向所述隔离模块输出第二采样信号，所述第一采样信号与所述第二采样信号均大于第一电压阈值并小于第二电压阈值；
所述隔离模块，用于接收所述第一采样信号，对所述第一采样信号进行噪声隔离并向所述信号输出端输出经过噪声隔离后的第一采样信号，或接收所述第二采样信号，对所述第二采样信号进行噪声隔离并向所述信号输出端输出经过噪声隔离后的第二采样信号。
2.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述采样模块包括第一电阻单元与第二电阻单元，所述第一电阻单元的第一端与所述采样模块的第一端连接，所述第一电阻单元的第二端与所述采样模块的第二端连接，所述第二电阻单元的第一端与所述采样模块的第二端连接，所述第二电阻单元的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的隔离电路，其特征在于，所述采样模块还包括跟随单元，所述跟随单元的第一端与所述第一电阻单元的第二端以及所述第二电阻单元的第一端连接，所述跟随单元的第二端与所述采样模块的第二端连接，所述跟随单元用于接收所述第一采样信号并根据所述第一采样信号向所述隔离模块发送第一跟随采样信号，或接收所述第二采样信号并根据所述第二采样信号向所述隔离模块发送第二跟随采样信号，所述第一跟随采样信号与所述第一采样信号特征相同，所述第二跟随采样信号与所述第二采样信号特征相同；
所述隔离模块，具体用于接收所述第一跟随采样信号，对所述第一跟随采样信号进行噪声隔离并向所述信号输出端输出经过噪声隔离后的第一跟随采样信号，或接收所述第二跟随采样信号，对所述第二跟随采样信号进行噪声隔离并向所述信号输出端输出经过噪声隔离后的第二跟随采样信号。
4.根据权利要求3所述的隔离电路，其特征在于，所述跟随单元包括第一放大器与第一电容，所述第一放大器的同相输入端与所述跟随单元的第一端连接，所述第一放大器的反相输入端以及所述第一放大器的输出端与所述跟随单元的第二端连接，所述第一电容的第一端与所述跟随单元的第一端连接，所述第一电容的第二端接地。
5.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述限流模块包括第一电阻与第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述限流模块的第一端连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第一端与所述限流模块的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地。
6.根据权利要求2所述的隔离电路，其特征在于，所述第一电阻单元的阻值为10kΩ，所述第二电阻单元的阻值为10kΩ。
7.根据权利要求6所述的隔离电路，其特征在于，所述第二电阻单元的阻值精度为±1％。
8.根据权利要求5所述的隔离电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为1kΩ，所述第二电阻的阻值为1kΩ。
9.根据权利要求1-8中任一所述的隔离电路，其特征在于，所述电压信号为大小为0-10V或0-5V的电压信号，所述电流信号为大小为4-20mA的电流信号。
10.一种隔离电路控制方法，用于控制权利要求1-9中任一种隔离电路，其特征在于，包括：
当所述信号输入端输入的输入信号为电压信号时控制所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端断开；
当所述信号输入端输入的输入信号为电流信号时控制所述开关模块的第一端与所述开关模块的第二端导通。
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