CN108896851A - 一种开关量采集电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开关量采集电路，所述电路包括多个开关量采样电路、多个开关量选通电路以及处理器，开关量选通电路与开关量采样电路对应设置，开关量采样电路分别与待采集开关量支路以及对应的开关量选通电路电连接，开关量选通电路与处理器电连接，开关量采样电路根据设定选通比例调节输出至对应开关量选通电路的选通信号，开关量选通电路根据选通信号调节输出至处理器的等级采集信号，处理器根据等级采集信号采集待采集开关量支路对应的电压等级，不同开关量选通电路对应的选通电压等级不同。本发明使用较简单结构实现了对不同电压等级开关量的自适应采集，同时降低了开关量的采集成本。

Description

一种开关量采集电路

技术领域

本发明实施例涉及电路领域，尤其涉及一种开关量采集电路。

背景技术

随着继电保护技术的迅速发展，电力二次设备种类越来越繁多，回路越来越复杂，使得现场接线、配置、调试及检修等工作量加大，这就对电力二次设备开关量采集系统提出了更高的要求。开关量作为一种强电的数字脉冲信号，在电力系统二次设备等自动化领域有广泛的应用基础，在许多应用场景，例如在变电站建设实际的应用中，开关量对应直流电源规格为220V/110V/48V/24V几种常用的电压等级。

目前，针对多电压等级开关量的采集，可以通过调整开关量前端电路满足不同电压等级开关量采集的需求，这就需要增加选配板卡的数量，使得开关量采集成本增加。还可以采用模数转换采样的方式，通过隔离模数转换芯片采集开关量的电压等级，模数转换芯片内部通过软件算法实现开关量电压等级的采集，但是该采集过程通常需要隔离电源和差分运放等元器件配合，且专用模数转换芯片成本较高，同样会导致开关量采集成本增加。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种开关量采集电路，能够通过使用较简单结构实现了不同电压等级开关量的自适应采集，降低了开关量采集成本。本发明实施例提供了一种开关量采集电路，包括：

多个开关量采样电路、多个开关量选通电路以及处理器，所述开关量选通电路与所述开关量采样电路对应设置，所述开关量采样电路分别与待采集开关量支路以及对应的所述开关量选通电路电连接，所述开关量选通电路与所述处理器电连接；

所述开关量采样电路根据设定选通比例调节输出至对应所述开关量选通电路的选通信号，所述开关量选通电路根据所述选通信号调节输出至所述处理器的等级采集信号，所述处理器根据所述等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级；其中，所述设定选通比例等于所述选通信号的电压与所述待采集开关量支路对应的电压等级的比值，且不同所述开关量选通电路对应的选通电压等级不同。

具体地，所述开关量采样电路包括采样信号输入端、第一选通信号输出端和第二选通信号输出端，所述开关量选通电路包括第一选通信号输入端、第二选通信号输出端和等级采集信号输出端，所述第一选通信号输出端与对应的所述第一选通信号输入端电连接，所述第二选通信号输出端与所述第二选通信号输入端电连接；

所述开关量采样电路根据所述设定选通比例调节所述第一选通信号输出端与所述第二选通信号输出端输出的选通信号；所述开关量选通电路根据所述第一选通信号输入端与所述第二选通信号输入端输入的选通信号调节所述等级采集信号输出端输出的等级采集信号。

具体地，所述处理器包括多个等级采集信号输入端，所述等级采集信号输入端与所述等级采集信号输出端一一对应电连接；

所述处理器根据所述等级采集信号输入端输入的等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级。

具体地，所述等级采集信号输出端包括第一等级采集信号输出端和第二等级采集信号输出端，所述处理器包括多个第一等级采集信号输入端和多个第二等级采集信号输入端；

所述第一等级采集信号输入端与所述第一等级采集信号输出端一一对应电连接，所述第二等级采集信号输入端与所述第二等级采集信号输出端一一对应电连接；

所述处理器根据所述第一等级采集信号输入端与所述第二等级采集信号输入端输入的等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级。

具体地，所述开关量选通电路包括光电二极管和晶体管；

所述光电二极管的一端作为所述开关量选通电路的第一选通信号输入端，所述光电二极管的另一端作为所述开关量选通电路的第二选通信号输入端，所述晶体管的第一端作为所述开关量选通电路的等级采集信号输出端，所述晶体管的第二端与接地端电连接。

具体地，所述开关量选通电路包括光电二极管和晶体管；

所述光电二极管的第一极作为所述开关量选通电路的第一选通信号输入端，所述光电二极管的第二极作为所述开关量选通电路的第二选通信号输入端，所述晶体管的第一极作为所述开关量选通电路的第一等级采集信号输出端，所述晶体管的第二极与作为所述开关量选通电路的第二等级采集信号输出端。

具体地，所述开关量采集电路还包括：

转换开关电路，所述转换开关电路包括切换控制信号输入端、转换信号输出端和多个转换信号输入端，所述转换信号输入端与所述等级采集信号输出端对应电连接；

所述处理器包括切换控制信号输出端和等级采集信号输入端，所述切换控制信号输出端与所述切换控制信号输入端电连接，所述转换信号输出端与所述等级采集信号输入端电连接；

所述处理器通过所述切换控制信号输出端输出切换控制信号，所述转换开关电路根据所述切换控制信号输入端输入的所述切换控制信号切换与所述转换信号输出端连通的所述转换信号输入端，所述处理器根据所述的等级采集信号输入端输入的所述等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级。

具体地，所述等级采集信号输出端包括第一等级采集信号输出端和第二等级采集信号输出端；

所述开关量采集电路还包括转换开关电路，所述转换开关电路包括切换控制信号输入端、第一转换信号输出端、第二转换信号输出端、多个第一转换信号输入端和多个第二转换信号输入端，所述第一转换信号输入端与所述第一等级采集信号输出端对应电连接，所述第二转换信号输入端与所述第二等级采集信号输出端对应电连接；

所述处理器包括切换控制信号输出端、第一等级采集信号输入端和第二等级采集信号输入端，所述切换控制信号输出端与所述切换控制信号输入端电连接，所述第一转换信号输出端与所述第一等级采集信号输入端电连接，所述第二转换信号输出端与所述第二等级采集信号输入端电连接；

所述处理器通过所述切换控制信号输出端输出切换控制信号，所述转换开关电路根据所述切换控制信号输入端输入的所述切换控制信号切换与所述第一转换信号输出端连通的所述第一转换信号输入端并切换与所述第二转换信号输出端连通的所述第二转换信号输入端，所述处理器根据所述的第一等级采集信号输入端与所述第二等级采集信号输入端输入的所述等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级。

具体地，所述开关量采集电路包括：

多个信号处理电路，所述信号处理电路与所述开关量选通电路一一对应设置，每个所述信号处理电路包括稳压二极管、阻抗元件与容抗元件；

所述稳压二极管的第一极与对应的所述第一选通信号输入端电连接，所述稳压二极管的第二极与对应的所述阻抗元件的第一端电连接，所述阻抗元件的第二端与对应的所述第一选通信号输出端电连接，所述容抗元件的第一极分别与所述稳压二极管的第二极以及所述阻抗元件的第一端电连接，所述容抗元件的第二极与对应的所述第二选通信号输出端电连接。

具体地，所述设定选通比例大于或等于55％，小于或等于70％。

本发明实施例提供了一种开关量采集电路，开关量采集电路包括多个开关量采样电路、多个开关量选通电路以及处理器，设置所述开关量选通电路与所述开关量采样电路对应设置，所述开关量采样电路分别与待采集开关量支路以及对应的所述开关量选通电路电连接，所述开关量选通电路与所述处理器电连接。所述开关量采样电路能够根据设定选通比例调节输出至对应所述开关量选通电路的选通信号，所述开关量选通电路能够根据所述选通信号调节输出至所述处理器的等级采集信号，且不同开关量选通电路对应的选通电压等级不同，所述处理器能够根据所述等级采集信号采集待采集开关量支路对应的电压等级，使用较简单结构实现了对不同电压等级开关量自适应采集的同时，改善了使用选配板卡或者使用专用数模转换芯片导致的不同电压等级开关量采集成本高的问题，降低了对不同电压等级开关量的采集成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种开关量采集电路的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种开关量选通电路的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种开关量采集电路的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种开关量选通电路的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种信号处理电路的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种开关量采集电路的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种开关量采集电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种开关量采集电路，开关量采集电路包括多个开关量采样电路、多个开关量选通电路以及处理器，开关量选通电路与开关量采样电路对应设置，开关量采样电路分别与待采集开关量支路以及对应的开关量选通电路电连接，开关量选通电路与处理器电连接。开关量采样电路根据设定选通比例调节输出至对应开关量选通电路的选通信号，开关量选通电路根据选通信号调节输出至处理器的等级采集信号，处理器根据等级采集信号采集待采集开关量支路对应的电压等级；其中，设定选通比例等于选通信号的电压与待采集开关量支路对应的电压等级的比值，且不同开关量选通电路对应的选通电压等级不同。

针对多电压等级开关量的采集，可以通过调整开关量前端电路满足不同电压等级开关量采集的需求，这就需要增加选配板卡的数量，使得开关量采集成本增加。还可以采用模数转换采样的方式，通过隔离模数转换芯片采集开关量的电压等级，模数转换芯片内部通过软件算法实现开关量电压等级的采集，但是该采集过程通常需要隔离电源和差分运放等元器件配合，且专用模数转换芯片成本较高，同样会导致开关量采集成本增加。

本发明实施例通过设置所述开关量采样电路根据设定选通比例调节输出至对应所述开关量选通电路的选通信号，所述开关量选通电路根据所述选通信号调节输出至所述处理器的等级采集信号，所述处理器根据所述等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级，不同所述开关量选通电路对应的选通电压等级不同，使用较简单结构实现了对不同电压等级开关量自适应采集的同时，改善了使用选配板卡或者使用专用数模转换芯片导致的不同电压等级开关量采集成本高的问题，降低了对不同电压等级开关量的采集成本，提供了一种简单可靠的开关量采集方案。

以上是本发明的核心思想，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。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。

图1为本发明实施例提供的一种开关量采集电路的结构示意图。如图1所示，开关量采集电路包括多个开关量采样电路12、多个开关量选通电路13以及处理器14，开关量选通电路13与开关量采样电路12对应设置，开关量采样电路12分别与待采集开关量支路11以及对应的开关量选通电路13电连接，开关量选通电路13与处理器14电连接。开关量采样电路12根据设定选通比例调节输出至对应开关量选通电路13的选通信号，开关量选通电路13根据选通信号调节输出至处理器14的等级采集信号，处理器14根据等级采集信号采集待采集开关量支路11对应的电压等级，其中，不同开关量选通电路13对应的选通电压等级不同。

具体的，如图1所示，待采集开关量支路11将接入的直流电压输出至开关量采样电路12，直流电压对应的电压等级可以是常见的电压等级220V、110V、48V以及24V中的一种。开关量采样电路12根据设定选通比例调节输出至开关量选通电路13的选通信号，设定选通比例可以等于开关量采样电路12输出的选通信号的电压与输入开关量采样电路12的开关量的电压的比值，即开关量采样电路12输出的选通信号的电压与待采集开关量支路11对应的电压等级的比值。

示例性的，开关量采样电路12可以由电阻分压电路构成，例如多电阻串联方式，通过调整自身集成的电阻分压电路的电阻参数实现对设定选通比例的调节，可以设置设定选通比例大于或等于55％，小于或等于70％，即设置开关量选通电路13的动作门槛均为55％至70％，当某一开关量选通电路13在选通信号的作用下导通时，可以通过调整自身集成的电阻分压电路的电阻参数使得该选通信号为待采集开关量支路对应的电压等级的55％至70％，同时还可以通过调整自身集成的电阻分压电路的电阻参数避免采集较高电压等级的开关量时烧毁较低电压等级的开关量采集回路。另外，为了保证开关量输入的有效性，可以取60％～65％或者选取中间值62.5％以保证开关量门槛的裕度，分别计算开关量输入电源为220V、110V、48V和24V等不同电压等级时，其对应的中间值62.5％或60％～65％区间范围动作门槛电压，可以由软件算法计算实现。需要说明的是，这里仅示例性的以开关量采样电路12可以由电阻分压电路构成为例进行说明，本发明实施例对开关量采样电路12的具体结构不作限定。

开关量选通电路13根据选通信号调节输出至处理器14的等级采集信号，由于不同开关量选通电路13对应的选通电压等级不同，即使得不同开关量选通电路13导通对应的选通信号的电压不同，例如存在至少一开关量选通电路13仅在选通信号的电压处于220V的55％至70％时导通，且存在至少一开关量选通电路13仅在选通信号的电压处于110V的55％至70％时导通，开关量选通电路13根据选通信号调节输出至处理器14的等级采集信号，处理器14则可以根据接收到的等级采集信号判定导通的开关量选通电路13，进而实现对待采集开关量支路11对应的电压等级的采集。示例性的，处理器14可以通过软件设置扫描周期对开关量进行持续采集，实时有效监控开关量的状态信息，实现了不同电压等级开关量的自适应采集，降低了开关量采集成本。

可选的，如图1所示，开关量采样电路12包括采样信号输入端a1、第一选通信号输出端b1和第二选通信号输出端b2，开关量选通电路13包括第一选通信号输入端c1、第二选通信号输入端c2和等级采集信号输出端d1，第一选通信号输出端b1与对应的第一选通信号输入端c1电连接，第二选通信号输出端b2与第二选通信号输入端c2电连接，开关量采样电路12根据设定选通比例调节第一选通信号输出端b1与第二选通信号输出端b2输出的选通信号，开关量选通电路13根据第一选通信号输入端c1与第二选通信号输入端c2输入的选通信号调节等级采集信号输出端d1输出的等级采集信号。

可选的，如图1所示，处理器14包括多个等级采集信号输入端e1，等级采集信号输入端e1与等级采集信号输出端d1一一对应电连接，处理器14根据等级采集信号输入端e1输入的等级采集信号采集待采集开关量支路11对应的电压等级。

图2为本发明实施例提供的一种开关量选通电路的结构示意图。参照图1和图2，开关量选通电路13包括光电二极管D1和晶体管T1，光电二极管D1的一端x1作为开关量选通电路13的第一选通信号输入端c1，光电二极管D1的另一端x2作为开关量选通电路13的第二选通信号输入端c2，晶体管T1的第一端y1作为开关量选通电路13的等级采集信号输出端d1，晶体管T1的第二端y2与接地端GND电连接。

具体的，参照图1和图2，待采集开关量支路11将接入的直流电压输出至开关量采样电路12，开关量采样电路12根据设定选通比例调节调节输出至开关量选通电路13的选通信号，并通过第一选通信号输出端b1和第二选通信号输出端b2输出选通信号至对应的开关量选通电路13的第一选通信号输入端c1和第二选通信号输入端c2。示例性的，当输出至开关量选通电路13第一选通信号输入端c1和第二选通信号输入端c2的选通信号的电压差大于光电二极管D1的导通电压时，光电二极管D1发出光线，晶体管T1接受光线而导通；当输出至开关量选通电路13第一选通信号输入端c1和第二选通信号输入端c2的选通信号的电压差小于光电二极管D1的导通电压时，光电二极管D1不发光，晶体管T1关断。

由于不同开关量选通电路13对应的选通电压等级不同，即使得不同开关量选通电路13导通对应的选通信号的电压不同，可以设置在对应的开关量采样电路12输出的选通信号的作用下，仅一开关量选通电路13导通，处理器14则可以根据采集信号输入端e1输入的等级采集信号采集待采集开关量支路11对应的电压等级。示例性的，由于晶体管T1的第二端与接地端GND电连接，当处理器14接收到某一等级采集信号输入端e1输入低电平时，则判定该采集信号输入端e1对应的开关量选通电路13导通，根据该开关量选通电路13对应的选通电压等级即可实现对待采集开关量支路11的电压等级的采集。通过设置开关量选通电路13包括光电二极管D1和晶体管T1构成的光耦结构，有效减小外部信号对开关量采集的干扰，使得开关量采集电路具有较强的抗干扰能力。

图3为本发明实施例提供的另一种开关量采集电路的结构示意图。与图1所示结构的开关量采集电路不同的是，图3所示结构的开关量采集电路13的等级采集信号输出端包括第一等级采集信号输出端d1和第二等级采集信号输出端d2，处理器14包括多个第一等级采集信号输入端e1和多个第二等级采集信号输入端e2，第一等级采集信号输入端e1与第一等级采集信号输出端d1一一对应电连接，第二等级采集信号输入端e2与第二等级采集信号输出端d2一一对应电连接，处理器14根据第一等级采集信号输入端e1与第二等级采集信号输入端e2输入的等级采集信号采集待采集开关量支路11对应的电压等级。

图4为本发明实施例提供的另一种开关量选通电路的结构示意图。参照图3和图4，开关量选通电路13包括光电二极管D1和晶体管T1；光电二极管D1的第一极x1作为开关量选通电路13的第一选通信号输入端c1，光电二极管D1的第二极x2作为开关量选通电路13的第二选通信号输入端c2，晶体管T1的第一极y1作为开关量选通电路13的第一等级采集信号输出端d1，晶体管T1的第二极y2与作为开关量选通电路13的第二等级采集信号输出端d2。

具体的，参照图3和图4，由于不同开关量选通电路13对应的选通电压等级不同，即使得不同开关量选通电路13导通对应的选通信号的电压不同，可以设置在对应的开关量采样电路12输出的选通信号的作用下，仅一开关量选通电路13导通，处理器14则可以根据第一等级采集信号输入端e1和第二等级采集信号输入端e2输入的等级采集信号采集待采集开关量支路11对应的电压等级。示例性的，由于晶体管T1导通与关断对应的第一端与第二端之间的电压差不同，处理器14则可以根据对应的第一等级采集信号输入端e1和第二等级采集信号输入端e2输入信号的电压差判定导通的开关量选通电路13，根据该开关量选通电路13对应的选通电压等级同样能够实现对待采集开关量支路11的电压等级的采集。

图5为本发明实施例提供的一种信号处理电路的结构示意图。参照图1、图3和图5，开关量采集电路还包括多个信号处理电路16，信号处理电路16与开关量选通电路13一一对应设置，每个信号处理电路16包括稳压二极管D2、阻抗元件R2与容抗元件C1，稳压二极管D2的第一极t1与对应的第一选通信号输入端c1电连接，稳压二极管D2的第二极t2与对应的阻抗元件R2的第一端r1电连接，阻抗元件R2的第二端r2与对应的第一选通信号输出端电b1连接，容抗元件C1的第一极q1与稳压二极管D2的第二极t2以及阻抗元件R2的第一端r1电连接，容抗元件C1的第二极q2与对应的第二选通信号输出端c2电连接。

具体的，信号处理电路16的阻抗元件R2与容抗元件C1并联组成滤波电路，对开关量采样电路12的第一选通信号输出端b1和第二选通信号输出端b2输出的选通信号进行滤波，经过滤波后的选通信号接入稳压二极管D2，由于稳压二极管D2是一种稳定电压的单结二极管，具有单向导通性，经过滤波后的选通信号通过稳压二极管D2后其电压就会保持不变，使得开关量选通电路13的第一选通信号输入端c1和第二选通信号输入端c2就可以接收到一个稳定的选通信号。本发明采用阻抗元件R2、容抗元件C1组成滤波电路以及稳压二极管D2，减小选通信号中脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑，对选通信号的电压进行限制；此外，阻抗元件R2与容抗元件C1构成的滤波电路减小了稳压二极管D2的冲击电流，平滑了稳压二极管D2的电流，从而延长了稳压二极管D2的寿命。

图6为本发明实施例提供的另一种开关量采集电路的结构示意图。与图1所示结构的开关量采集电路不同的是，图6所示结构的开关量采集电路包括转换开关电路15，转换开关电路15包括切换控制信号输入端i1、转换信号输出端h1和多个转换信号输入端s1，转换信号输入端s1与等级采集信号输出端d1对应电连接，处理器14包括切换控制信号输出端j1和等级采集信号输入端e1，切换控制信号输出端j1与切换控制信号输入端i1电连接，转换信号输出端h1与等级采集信号输入端e1电连接；处理器14通过切换控制信号输出端j1输出切换控制信号，转换开关电路15根据切换控制信号输入端i1输入的切换控制信号切换与转换信号输出端h1连通的转换信号输入端s1，处理器14根据的等级采集信号输入端e1输入的等级采集信号采集待采集开关量支路11对应的电压等级。

结合图1和图6，当处理器14的可用端口数量无法满足开关量选通电路13的等级采集信号输出端d1的数量要求时，可以采用转换开关电路15来实现不同电压等级的开关量采集。示例性的，可以设置转换开关电路15的转换信号输出端h1与第一路开关量选通电路13对应的转换信号输入端s1连通，处理器14对当前等级采集输信号输入端e1输入的等级采集信号的有效性进行判断。

当处理器14采集到的等级采集信号为能够判定待采集开关量支路11对应的电压等级的有效信号，例如采集到低电平等级采集信号时，结束开关量的电压等级采集过程，根据导通的开关量选通电路13实现对待采集开关量支路11对应的电压等级的采集。当处理器14采集到的等级采集信号为无法判定待采集开关量支路11对应的电压等级的有效信号，例如采集到高电平等级采集信号时，处理器14通过切换控制信号输出端j1向转换开关电路15的切换控制信号输入端i1发送切换控制信号，多路转换开关电路15根据接收到切换控制信号切换与转换信号输出端h1连通的转换信号输入端s1，直至处理器14采集到的等级采集信号为能够判定待采集开关量支路11对应的电压等级的有效信号。通过转换开关电路的设置，解决了处理器14的可用端口数量无法满足开关量选通电路13的等级采集信号输出端的数量要求的问题，实现了不同电压等级开关量的自适应采集，降低了开关量采集成本。

图7为本发明实施例提供的另一种开关量采集电路的结构示意图。与图3所示结构的开关量采集电路不同的是，图7所示结构的开关量采集电路中开关量选通电路13的等级采集信号输出端包括第一等级采集信号输出端d1和第二等级采集信号输出端d2，开关量采集电路还包括转换开关电路15，转换开关电路15包括切换控制信号输入端i1、第一转换信号输出端h1、第二转换信号输出端h2、多个第一转换信号输入端s1和多个第二转换信号输入端s2，第一转换信号输入端s1与第一等级采集信号输出端d1对应电连接，第二转换信号输入端s2与第二等级采集信号输出端d2对应电连接；处理器14包括切换控制信号输出端j1、第一等级采集信号输入端e1和第二等级采集信号输入端e2，切换控制信号输出端j1与切换控制信号输入端i1电连接，第一转换信号输出端h1与第一等级采集信号输入端e1电连接，第二转换信号输出端h2与所述第二等级采集信号输入端e2电连接；处理器14通过切换控制信号输出端j1输出切换控制信号，转换开关电路15根据切换控制信号输入端i1输入的切换控制信号切换与第一转换信号输出端h1连通的第一转换信号输入端s1并切换与第二转换信号输出端h2连通的第二转换信号输入端s2，处理器14根据的第一等级采集信号输入端e1与第二等级采集信号输入端e2输入的等级采集信号采集待采集开关量支路11对应的电压等级。

同样的，结合图3和图7，当处理器14的可用端口数量无法满足开关量选通电路13的等级采集信号输出端的数量要求时，可以采用转换开关电路15来实现不同电压等级的开关量采集。图7所示结构的开关量采集电路与图6所示结构的开关量采集电路不同的是，开关量选通电路13的等级采集信号输出端包括第一等级采集信号输出端d1和第二等级采集信号输出端d2，处理器14根据输入至第一等级采集信号输入端e1和第二等级采集信号输入端e2的等级采集信号判定待采集开关量支路11对应的电压等级的过程与图3所示结构的开关量采集电路类似，图7所示结构的开关量采集电路对应的切换过程与图6所示结构的开关量采集电路类似，不同的是，图6所示结构的开关量采集电路以一个端口为一组切换端口，图7所示结构的开关量采集电路以两个端口构成一组切换端口，这里不再赘述具体切换过程。通过转换开关电路的设置，同样解决了处理器14的可用端口数量无法满足开关量选通电路13的等级采集信号输出端的数量要求的问题。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种开关量采集电路，其特征在于，包括：

多个开关量采样电路、多个开关量选通电路以及处理器，所述开关量选通电路与所述开关量采样电路对应设置，所述开关量采样电路分别与待采集开关量支路以及对应的所述开关量选通电路电连接，所述开关量选通电路与所述处理器电连接；

所述开关量采样电路根据设定选通比例调节输出至对应所述开关量选通电路的选通信号，所述开关量选通电路根据所述选通信号调节输出至所述处理器的等级采集信号，所述处理器根据所述等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级；其中，所述设定选通比例等于所述选通信号的电压与所述待采集开关量支路对应的电压等级的比值，且不同所述开关量选通电路对应的选通电压等级不同。

2.根据权利要求1所述的开关量采集电路，其特征在于，所述开关量采样电路包括采样信号输入端、第一选通信号输出端和第二选通信号输出端，所述开关量选通电路包括第一选通信号输入端、第二选通信号输出端和等级采集信号输出端，所述第一选通信号输出端与对应的所述第一选通信号输入端电连接，所述第二选通信号输出端与所述第二选通信号输入端电连接；

所述开关量采样电路根据所述设定选通比例调节所述第一选通信号输出端与所述第二选通信号输出端输出的选通信号；所述开关量选通电路根据所述第一选通信号输入端与所述第二选通信号输入端输入的选通信号调节所述等级采集信号输出端输出的等级采集信号。

3.根据权利要求2所述的开关量采集电路，其特征在于，所述处理器包括多个等级采集信号输入端，所述等级采集信号输入端与所述等级采集信号输出端一一对应电连接；

所述处理器根据所述等级采集信号输入端输入的等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级。

4.根据权利要求2所述的开关量采集电路，其特征在于，所述等级采集信号输出端包括第一等级采集信号输出端和第二等级采集信号输出端，所述处理器包括多个第一等级采集信号输入端和多个第二等级采集信号输入端；

所述第一等级采集信号输入端与所述第一等级采集信号输出端一一对应电连接，所述第二等级采集信号输入端与所述第二等级采集信号输出端一一对应电连接；

所述处理器根据所述第一等级采集信号输入端与所述第二等级采集信号输入端输入的等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级。

5.根据权利要求3所述的开关量采集电路，其特征在于，所述开关量选通电路包括光电二极管和晶体管；

所述光电二极管的一端作为所述开关量选通电路的第一选通信号输入端，所述光电二极管的另一端作为所述开关量选通电路的第二选通信号输入端，所述晶体管的第一端作为所述开关量选通电路的等级采集信号输出端，所述晶体管的第二端与接地端电连接。

6.根据权利要求4所述的开关量采集电路，其特征在于，所述开关量选通电路包括光电二极管和晶体管；

所述光电二极管的第一极作为所述开关量选通电路的第一选通信号输入端，所述光电二极管的第二极作为所述开关量选通电路的第二选通信号输入端，所述晶体管的第一极作为所述开关量选通电路的第一等级采集信号输出端，所述晶体管的第二极与作为所述开关量选通电路的第二等级采集信号输出端。

7.根据权利要求2所述的开关量采集电路，其特征在于，还包括：

转换开关电路，所述转换开关电路包括切换控制信号输入端、转换信号输出端和多个转换信号输入端，所述转换信号输入端与所述等级采集信号输出端对应电连接；

所述处理器包括切换控制信号输出端和等级采集信号输入端，所述切换控制信号输出端与所述切换控制信号输入端电连接，所述转换信号输出端与所述等级采集信号输入端电连接；

所述处理器通过所述切换控制信号输出端输出切换控制信号，所述转换开关电路根据所述切换控制信号输入端输入的所述切换控制信号切换与所述转换信号输出端连通的所述转换信号输入端，所述处理器根据所述的等级采集信号输入端输入的所述等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级。

8.根据权利要求2所述的开关量采集电路，其特征在于，所述等级采集信号输出端包括第一等级采集信号输出端和第二等级采集信号输出端；

所述开关量采集电路还包括转换开关电路，所述转换开关电路包括切换控制信号输入端、第一转换信号输出端、第二转换信号输出端、多个第一转换信号输入端和多个第二转换信号输入端，所述第一转换信号输入端与所述第一等级采集信号输出端对应电连接，所述第二转换信号输入端与所述第二等级采集信号输出端对应电连接；

所述处理器包括切换控制信号输出端、第一等级采集信号输入端和第二等级采集信号输入端，所述切换控制信号输出端与所述切换控制信号输入端电连接，所述第一转换信号输出端与所述第一等级采集信号输入端电连接，所述第二转换信号输出端与所述第二等级采集信号输入端电连接；

所述处理器通过所述切换控制信号输出端输出切换控制信号，所述转换开关电路根据所述切换控制信号输入端输入的所述切换控制信号切换与所述第一转换信号输出端连通的所述第一转换信号输入端并切换与所述第二转换信号输出端连通的所述第二转换信号输入端，所述处理器根据所述的第一等级采集信号输入端与所述第二等级采集信号输入端输入的所述等级采集信号采集所述待采集开关量支路对应的电压等级。

9.根据权利要求2所述的开关量采集电路，其特征在于，还包括：

多个信号处理电路，所述信号处理电路与所述开关量选通电路一一对应设置，每个所述信号处理电路包括稳压二极管、阻抗元件与容抗元件；

所述稳压二极管的第一极与对应的所述第一选通信号输入端电连接，所述稳压二极管的第二极与对应的所述阻抗元件的第一端电连接，所述阻抗元件的第二端与对应的所述第一选通信号输出端电连接，所述容抗元件的第一极分别与所述稳压二极管的第二极以及所述阻抗元件的第一端电连接，所述容抗元件的第二极与对应的所述第二选通信号输出端电连接。

10.根据权利要求1所述的开关量采集电路，其特征在于，所述设定选通比例大于或等于55％，小于或等于70％。