CN109445424B - 检测电路和检测装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种检测电路和检测装置。检测电路包括：输入端口，被配置为接入信号；驱动电路，被配置为根据输入端口的接入状态，驱动第一检测电路输出第一检测信号，驱动第二检测电路输出第二检测信号，其中在输入端口有信号接入的情况下，第一检测信号和第二检测信号的电平相反；控制器，被配置为根据第一检测信号和第二检测信号的电平，确定所接收的信号类型。本公开能够对接入信号的类型进行自适应检测。

Description

检测电路和检测装置

技术领域

本公开涉及控制领域，特别涉及一种检测电路和检测装置。

背景技术

随着能源互联网的发展，能源信息的互联会更加紧密。作为能源信息控制的基础，逻辑控制器也得到了广泛地应用。能源互联网的各个末端和节点，都需要逻辑控制器的检测和控制，以实现对系统各节点的状态信息进行检测。

发明内容

发明人注意到，目前所使用的数字量输入检测主要有两种端口，一种为源型输入检测，通常接入信号为高电平；另一种为漏型输入检测，通常接入信号为低电平。由于无法确定现场的输入类型，因此需要通过人为选配，以采用合适的检测端口。

为此，本公开提供一种能够兼容不同数字量接入信号类型的方案。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种检测电路，包括：输入端口，被配置为接入信号；驱动电路，被配置为根据输入端口的接入状态，驱动第一检测电路输出第一检测信号，驱动第二检测电路输出第二检测信号，其中在输入端口有信号接入的情况下，第一检测信号和第二检测信号的电平相反；控制器，被配置为根据第一检测信号和第二检测信号的电平，确定所接收的信号类型。

在一些实施例中，若接入信号为高电平，则第一检测信号为高电平信号，第二检测信号为低电平信号；若接入信号为低电平，则第一检测信号为低电平信号，第二检测信号为高电平信号。

在一些实施例中，在输入端口没有信号接入的情况下，第一检测信号和第二检测信号的电平相同。

在一些实施例中，若输入端口没有信号接入，第一检测信号和第二检测信号均为低电平。

在一些实施例中，驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一单向导通装置；第一电阻的第一端与输入端口电连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端电连接，第三电阻的第一端与第二电阻的第二端电连接，第三电阻的第二端接地，第二电阻第二端的电压信号作为第一检测电路的驱动信号；第四电阻的第一端与第一单向导通装置的第二端电连接，第四电阻的第二端与第一电压源电连接，第一单向导通装置的第一端与第一电阻的第一端电连接，第一单向导通装置的导通方向从第四电阻的第一端到第一电阻的第一端，第四电阻第一端的电压信号作为第二检测电路的驱动信号。

在一些实施例中，第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值总和与第四电阻的阻值之比大于预定门限。

在一些实施例中，第一检测电路包括第一开关和第五电阻；第一开关的第一端与驱动电路电连接，第一开关的第二端与第二电压源电连接，第一开关的第三端与第五电阻的第一端电连接，第五电阻的第二端接地，第五电阻第一端的电压信号作为第一检测信号；其中，在第一开关的第一端处于高电平的情况下，第一开关的第二端与第一开关的第三端电连接。

在一些实施例中，第一开关为NMOS晶体管，第一开关的第一端为栅极，第一开关的第二端为源极，第一开关的第三端为漏极。

在一些实施例中，第二检测电路包括第二开关和第六电阻；第二开关的第一端与驱动电路电连接，第二开关的第二端与第三电压源电连接，第二开关的第三端与第六电阻的第一端电连接，第六电阻的第二端接地，第六电阻第一端的电压信号作为第二检测信号；其中，第二开关的第一端处于低电平的情况下，第二开关的第二端与第二开关的第三端电连接。

在一些实施例中，第二开关为PMOS晶体管，第二开关的第一端为栅极，第二开关的第二端为源极，第二开关的第三端为漏极。

在一些实施例中，检测电路还包括：保护电路，被配置为将输入端口所接入信号的电压钳制在预定电压范围内。

在一些实施例中，保护电路包括第二单向导通装置和第三单向导通装置；第二单向导通装置的第一端与第四电压源电连接，第二单向导通装置的第二端与输入端口电连接，第二单向导通装置的导通方向从第二单向导通装置的第二端到第二单向导通装置的第一端；第三单向导通装置的第一端与输入端口电连接，第三单向导通装置的第二端接地，第三单向导通装置的导通方向从第三单向导通装置的第二端到第三单向导通装置的第一端。

根据本公开的一个或多个实施例的另一个方面，提供一种检测装置，包括如上述任一实施例涉及的检测电路。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开一个实施例的检测电路的示例性框图；

图2为本公开另一个实施例的检测电路的示例性框图；

图3为本公开又一个实施例的检测电路的示例性框图；

图4为本公开又一个实施例的检测电路的示例性框图；

图5为本公开又一个实施例的检测电路的示例性框图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本公开一个实施例的检测电路的示例性框图。如图1所示，该检测电路包括输入端口1、驱动电路2、第一检测电路3、第二检测电路4和控制器5。

输入端口1被配置为接入信号。

驱动电路2被配置为根据输入端口1的接入状态，驱动第一检测电路3输出第一检测信号，驱动第二检测电路4输出第二检测信号。

控制器5被配置为根据第一检测信号和第二检测信号的电平，确定所接收的信号类型。

需要说明的是，在输入端口1有信号接入的情况下，第一检测信号和第二检测信号的电平相反。

例如，若输入端口1接入的信号为源型接入信号，即所接入信号为高电平，则第一检测信号为高电平信号，第二检测信号为低电平信号。若输入端口1接入的信号为漏型接入信号，即所接入信号为低电平，则第一检测信号为低电平信号，第二检测信号为高电平信号。

由此，控制器5可在第一检测信号为高电平信号、第二检测信号为低电平信号的情况下，确定输入端口1接收到的是源型接入信号；在第一检测信号为低电平信号、第二检测信号为高电平信号的情况下，确定输入端口1接收到的是漏型接入信号。

在一些实施例中，在输入端口1没有信号接入的情况下，第一检测信号和第二检测信号的电平相同。

例如，若输入端口没有信号接入，则第一检测信号和第二检测信号均为低电平。也就是说，在第一检测信号和第二检测信号均为低电平信号的情况下，确定输入端口1无接入，即输入端口1处于空接状态。

在本公开上述实施例提供的检测电路中，通过利用输入端口的接入状态来分别驱动第一检测电路和第二检测电路，根据第一检测电路输出的第一检测信号，以及第二检测电路输出的第二检测信号，就能够判断出所接收的信号类型。本公开能够对接入信号的类型进行自适应检测。

图2为本公开另一个实施例的检测电路的示例性框图。图2与图1的不同之处在于，在图2所示实施例中，驱动电路2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一单向导通装置D1。

第一电阻R1的第一端与输入端口1电连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端电连接。第三电阻R3的第一端与第二电阻R2的第二端电连接，第三电阻R3的第二端接地。第二电阻R2第二端的电压信号作为第一检测电路3的驱动信号。

第四电阻R4的第一端与第一单向导通装置D1的第二端电连接，第四电阻R4的第二端与第一电压源V1电连接。第一单向导通装置D1的第一端与第一电阻R1的第一端电连接，第一单向导通装置D1的导通方向从第四电阻R4的第一端到第一电阻R1的第一端。第四电阻R4第一端的电压信号作为第二检测电路4的驱动信号。

在一些实施例中，第一单向导通装置D1为二极管。

例如，若输入端口1接收到的信号为源型接入信号，即所接入信号为高电平，则第二电阻R2的第二端处的电压为Vin×R3/(R1+R2+R3)，Vin为接入信号的电平。即，此时提供给第一检测电路3的驱动信号为高电平。同时，由于第一单向导通装置D1的阻隔，第四电阻R4的第一端处的电平为高电平。即，此时提供给第二检测电路4的驱动信号为高电平。

又例如，若输入端口1接收到的信号为漏型接入信号，即所接入信号为低电平，则第二电阻R2的第二端处的电平也为低电平。即，此时提供给第一检测电路3的驱动信号为低电平。同时，第一单向导通装置D1导通，第四电阻R4的第一端处的电平也变为低电平。即此时提供给第二检测电路4的驱动信号为低电平。

在一些实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值总和与第四电阻R4的阻值之比大于预定门限。例如，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值总和远大于第四电阻R4的阻值。

若输入端口1没有信号接入，即输入端口1处于空接状态，则此时第二电阻R2的第二端处接地，即此时提供给第一检测电路3的驱动信号为低电平。此外，对于第四电阻R4、第一单向导通装置D1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3所在支路来说，由于第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值总和远大于第四电阻R4的阻值，因此第四电阻R4的第一端处的电平逼近第一电压源V1，即此时提供给第二检测电路4的驱动信号为高电平。

也就是说，驱动电路2会根据输入端口的信号接入状况，分别向第一检测电路和第二检测电路提供相应的驱动信号。

图3为本公开又一个实施例的检测电路的示例性框图。图3与图2的不同之处在于，在图3所示实施例中，第一检测电路3包括第一开关31和第五电阻R5。

第一开关31的第一端与驱动电路2电连接，以便接收驱动电路2提供的驱动信号。第一开关31的第二端与第二电压源V2电连接，第一开关31的第三端与第五电阻R5的第一端电连接，第五电阻R5的第二端接地。第五电阻R5第一端的电压信号作为第一检测信号。

在一些实施例中，第一开关31为NMOS(N-Metal Oxide Semiconductor，N型金属氧化物半导体)晶体管，第一开关的第一端为栅极，第一开关的第二端为源极，第一开关的第三端为漏极。

例如，在第一开关31的第一端处于高电平的情况下，第一开关31处于导通状态，即第一开关31的第二端与第一开关31的第三端电连接。在这种情况下，第五电阻R5的第一端为高电平，即第一检测信号为高电平。

又例如，在第一开关31的第一端处于低电平的情况下，第一开关31处于截止状态，即第一开关31的第二端与第一开关31的第三端断开连接。在这种情况下，第五电阻R5的第一端为低电平，即第一检测信号为低电平。

在一些实施例中，如图3所示，第二检测电路4包括第二开关41和第六电阻R6。

第二开关41的第一端与驱动电路2电连接，以便接收驱动电路2提供的驱动信号。第二开关41的第二端与第三电压源V3电连接，第二开关41的第三端与第六电阻R6的第一端电连接，第六电阻R6的第二端接地。第六电阻R6第一端的电压信号作为第二检测信号。

在一些实施例中，第二开关41为PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体)晶体管，第二开关41的第一端为栅极，第二开关41的第二端为源极，第二开关41的第三端为漏极。

例如，在第二开关41的第一端处于低电平的情况下，第二开关41处于导通状态，即第二开关41的第二端与第二开关41的第三端电连接。在这种情况下，第六电阻R6的第一端为高电平，即第二检测信号为高电平。

又例如，在第二开关41的第一端处于高电平的情况下，第二开关41处于截止状态，即第二开关41的第二端与第二开关41的第三端断开连接。在这种情况下，第六电阻R6的第一端为低电平，即第二检测信号为低电平。

如图3所示，设第一开关31的驱动端为A点，第二开关41的驱动端为B点，第一开关31的输出端为C点，第二开关41的输出端为D点。在接入信号为高电平时，A点的电压为Vin×R3/(R1+R2+R3)，Vin为接入信号的电平。此时A点电压能够驱动第一开关导通，从而导致C点为高电平，即第一检测信号为高电平。同时，B点也为高电平，导致第二开关截止，从而导致D点为低电平，即第二检测信号为低电平。各点状态如表1所示。

表1

在接入信号为低电平时，A点为低电平，导致第一开关截止，从而导致C点为低电平，即第一检测信号为低电平。同时，B点也变为低电平，导致第二开关导通，从而导致D点为高电平，即第二检测信号为高电平。各点状态如表2所示。

表2

在无接入信号时，A点为低电平，导致第一开关截止，从而导致C点为低电平，即第一检测信号为低电平。同时，由于第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值总和远大于第四电阻R4的阻值，因此D点电平逼近第一电压源V1，即D点此时高电平，导致第二开关截止，从而导致D点为低电平，即第二检测信号为低电平。各点状态如表3所示。

表3

由此，控制器可根据第一检测信号和第二检测信号的电平高低，就能判断出接入信号的状态和类型。

图4为本公开又一个实施例的检测电路的示例性框图。图4与图1的不同之处在于，在图4所示实施例中，检测电路中还包括保护电路6。

保护电路6被配置为将输入端口1所接入信号的电平钳制在预定电压范围内。由此可避免过高电压损坏检测电路。

图5为本公开又一个实施例的检测电路的示例性框图。图5与图3的不同之处在于，在图5所示实施例中，保护电路包括第二单向导通装置D2和第三单向导通装置D3。

第二单向导通装置D2的第一端与第四电压源电连接，第二单向导通装置D2的第二端与输入端口1电连接。第二单向导通装置D2的导通方向从第二单向导通装置的第二端到第二单向导通装置的第一端。

第三单向导通装置D3的第一端与输入端口电连接，第三单向导通装置D3的第二端接地，第三单向导通装置D3的导通方向从第三单向导通装置的第二端到第三单向导通装置的第一端。

如图5所示，当接入信号的电压超过电路最大输入电压值V4时，第二单向导通装置D2导通，从而将接入信号的电压钳制为V4，以避免过高电压损坏检测电路。

在一些实施例中，第二单向导通装置D2和第三单向导通装置D3为二极管。

本公开还提供一种检测装置。该检测装置包括如图1至图5中任一实施例涉及的检测电路。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (12)

1.一种检测电路，包括：

输入端口，被配置为接入信号；

驱动电路，被配置为根据输入端口的接入状态，驱动第一检测电路输出第一检测信号，驱动第二检测电路输出第二检测信号，其中在输入端口有信号接入的情况下，第一检测信号和第二检测信号的电平相反，其中所述驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一单向导通装置，第一电阻的第一端与输入端口电连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端电连接，第三电阻的第一端与第二电阻的第二端电连接，第三电阻的第二端接地，第二电阻第二端的电压信号作为第一检测电路的驱动信号，第四电阻的第一端与第一单向导通装置的第二端电连接，第四电阻的第二端与第一电压源电连接，第一单向导通装置的第一端与第一电阻的第一端电连接，第一单向导通装置的导通方向从第四电阻的第一端到第一电阻的第一端，第四电阻第一端的电压信号作为第二检测电路的驱动信号；

控制器，被配置为根据第一检测信号和第二检测信号的电平，确定所接收的信号类型。

2.根据权利要求1所述的检测电路，其中，

若接入信号为高电平，则第一检测信号为高电平信号，第二检测信号为低电平信号；

若接入信号为低电平，则第一检测信号为低电平信号，第二检测信号为高电平信号。

3.根据权利要求1所述的检测电路，其中，

在输入端口没有信号接入的情况下，第一检测信号和第二检测信号的电平相同。

4.根据权利要求3所述的检测电路，其中，

若输入端口没有信号接入，第一检测信号和第二检测信号均为低电平。

5.根据权利要求3所述的检测电路，其中，

第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值总和与第四电阻的阻值之比大于预定门限。

6.根据权利要求3所述的检测电路，其中，第一检测电路包括第一开关和第五电阻；

第一开关的第一端与驱动电路电连接，第一开关的第二端与第二电压源电连接，第一开关的第三端与第五电阻的第一端电连接，第五电阻的第二端接地，第五电阻第一端的电压信号作为第一检测信号；

其中，在第一开关的第一端处于高电平的情况下，第一开关的第二端与第一开关的第三端电连接。

7.根据权利要求6所述的检测电路，其中，

第一开关为NMOS晶体管，第一开关的第一端为栅极，第一开关的第二端为源极，第一开关的第三端为漏极。

8.根据权利要求6所述的检测电路，其中，第二检测电路包括第二开关和第六电阻；

第二开关的第一端与驱动电路电连接，第二开关的第二端与第三电压源电连接，第二开关的第三端与第六电阻的第一端电连接，第六电阻的第二端接地，第六电阻第一端的电压信号作为第二检测信号；

其中，第二开关的第一端处于低电平的情况下，第二开关的第二端与第二开关的第三端电连接。

9.根据权利要求8所述的检测电路，其中，

第二开关为PMOS晶体管，第二开关的第一端为栅极，第二开关的第二端为源极，第二开关的第三端为漏极。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的检测电路，其中，还包括：

保护电路，被配置为将输入端口所接入信号的电平钳制在预定电压范围内。

11.根据权利要求10的检测电路，其中，保护电路包括第二单向导通装置和第三单向导通装置；

第二单向导通装置的第一端与第四电压源电连接，第二单向导通装置的第二端与输入端口电连接，第二单向导通装置的导通方向从第二单向导通装置的第二端到第二单向导通装置的第一端；

第三单向导通装置的第一端与输入端口电连接，第三单向导通装置的第二端接地，第三单向导通装置的导通方向从第三单向导通装置的第二端到第三单向导通装置的第一端。

12.一种检测装置，包括如权利要求1-11中任一项所述的检测电路。