CN204065778U - 开关量信号的转换电路和处理电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关量信号的转换电路和处理电路。其中，该转换电路包括：输入端，与PNP型开关量传感器连接，用于接收来自PNP型开关量传感器的PNP型开关量信号；三极管，三极管的集电极与输出端连接，三极管的发射极接地，三极管的基极与输入端连接，三极管用于将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号；输出端，用于输出NPN型开关量信号；电源，与三极管的集电极连接。通过本实用新型，解决了现有技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路的问题，实现了可以将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号。

Description

开关量信号的转换电路和处理电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种开关量信号的转换电路和处理电路。

背景技术

在自动化控制领域中，经常要采用开关量型传感器来检测工业生产环境中出现的各种现象，比如金属检测、颜色检测、接近检测等，这些开关量型传感器大多数都是采用开关量信号输出的方式。开关量信号的输出类型分为两种：一种是NPN型开关量信号输出方式，NPN型传感器不动作时的默认输出为高电平，动作时的输出为低电平；一种是PNP型开关量信号输出方式，与NPN型信号的动作现象刚好相反，即不动作时的默认输出为低电平，动作时的输出为高电平。

现有技术中，用于采集这些开关量型传感器的输出信号进行相应控制的PLC(Programmable Logic Controller，即可编程逻辑控制器)的输入引脚往往只能识别一种开关量信号的输出方式，使得在使用PLC时只能根据相应的开关量型传感器的信号输出方式进行选型，以避免开关量型传感器的信号输出方式与采集这些开关量型传感器的输出信号进行相应控制的PLC的输入引脚在识别上发生不匹配。但是，在实际应用中，当传感器输出为PNP型开关量信号而PLC的输入引脚只能识别NPN型开关量信号时，现有技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路，导致传感器输出信号与PLC可识别的信号不匹配，PLC无法识别传感器输出信号的问题。

针对现有技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本实用新型的主要目的在于提供一种开关量信号的转换电路和处理电路，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种开关量信号的转换电路，该转换电路包括：输入端，与PNP型开关量传感器连接，用于接收来自PNP型开关量传感器的PNP型开关量信号；三极管，三极管的集电极与输出端连接，三极管的发射极接地，三极管的基极与输入端连接，三极管用于将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号；输出端，用于输出NPN型开关量信号；电源，与三极管的集电极连接。

进一步地，转换电路还包括：第一电阻，三极管的基极通过第一电阻与输入端连接。

进一步地，转换电路还包括：第二电阻，第二电阻的第一端与三极管的基极连接，第二电阻的第二端与三极管的发射极连接。

进一步地，转换电路还包括：第三电阻，三极管的集电极通过第三电阻与电源连接。

进一步地，第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值相同。

进一步地，输出端，连接于三极管的集电极与控制器的输入引脚之间，用于输出NPN型开关量信号。

进一步地，三极管为NPN三极管。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种开关量信号的处理电路，该处理电路包括：转换电路，处理电路还包括：PNP型开关量传感器，与转换电路的输入端连接，用于向转换电路发送PNP型开关量信号；控制器，与转换电路的输出端连接，用于接收转换电路输出的NPN型开关量信号。

进一步地，控制器包括：可编程逻辑控制器PLC，PLC的输入引脚与转换电路的输出端连接。

采用本实用新型实施例，通过转换电路的输入端接收来自PNP型开关量传感器的PNP型开关量信号，并通过三极管将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号，并将转换得到的NPN型开关量信号输出。通过转换电路可以将接收到的PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号，解决了现有技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路的问题，实现了可以将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的开关量信号的转换电路的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的开关量信号的转换电路的示意图；以及

图3是根据本实用新型实施例的开关量信号的处理电路的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本实用新型实施例的开关量信号的转换电路的示意图，如图1所示，该转换电路可以包括：输入端101、三极管103、输出端105以及电源107。

其中，输入端，与PNP型开关量传感器109连接，用于接收来自PNP型开关量传感器的PNP型开关量信号；三极管，三极管的集电极与输出端连接，三极管的发射极接地，三极管的基极与输入端连接，三极管用于将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号；输出端，用于输出NPN型开关量信号；电源，与三极管的集电极连接。

采用本实用新型实施例，通过转换电路的输入端接收来自PNP型开关量传感器的PNP型开关量信号，并通过三极管将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号，并将转换得到的NPN型开关量信号输出。通过转换电路可以将接收到的PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号，解决了现有技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路的问题，实现了可以将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号。

通过上述实施例的转换电路，只需使用一个三极管即可使得PNP型开关量传感器输出的PNP型开关量信号转换成NPN型开关量信号，电路结构简单，成本低。在加入该转换电路后的处理电路中，基本可以忽略转换电路增加的成本。

具体地，由于可编程逻辑控制器PLC只能识别NPN型开关量信号，即当PLC的输入引脚接收到高电平信号时，识别传感器为不动作，当PLC的输入引脚接收到低电平信号时，识别传感器为动作。当PNP型开关量传感器不动作时输出低电平信号，当输入端接收到该低电平信号之后，通过上述实施例的转换电路，可以将接收到的低电平信号转换为高电平信号，也即将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号。此时，PLC将识别PNP型开关量传感器为不动作(如果没有经过上述实施例中的转换电路的处理，则PLC将识别传感器为动作)；当PNP型开关量传感器动作时输出高电平信号，当输入端接收到该高电平信号之后，通过上述实施例的转换电路，可以将接收到的高电平信号转换为低电平信号，也即将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号。此时，PLC将识别PNP型开关量传感器为动作(如果没有经过上述实施例中的转换电路的处理，则PLC将识别传感器为不动作)，从而解决了现有技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路，导致传感器输出信号与PLC可识别的信号不匹配，PLC无法识别传感器输出信号的问题，实现了将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的效果。

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的开关量信号的转换电路的示意图。如图2所示，图2中的PNP_IN为图1所示实施例的输入端101，GND为上述实施例中的接地，VT为图1所示实施例的三极管103，NPN_OUT为图1所示实施例的输出端105，VCC为图1所示实施例的电源107。

如图2所示，转换电路还可以包括：第一电阻R1，三极管103的基极1通过第一电阻R1与输入端101连接。

可选地，转换电路还可以包括：第二电阻R2，第二电阻R2的第一端与三极管103的基极1连接，第二电阻R2的第二端与三极管103的发射极2连接。

进一步地，转换电路还可以包括：第三电阻R3，三极管103的集电极3通过第三电阻R3与电源107连接。

上述实施例中的第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3可以使本实用新型实施例中的转换电路更加地稳定。

可选地，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值相同。如，三个电阻的阻值可以为4.7千欧姆。

进一步地，输出端105，连接于三极管103的集电极3与控制器的输入引脚之间，用于输出NPN型开关量信号。

在本实用新型上述实施例中，三极管可以为NPN三极管。其中，该NPN三极管可以为9013型号的通用三极管。

下面结合附图1和附图2详细介绍本实用新型实施例的转换电路的工作原理。

当PNP型开关量传感器不动作的时候，PNP型开关量传感器的输出信号默认为低电平信号，该低电平信号通过输入端101传输给上述实施例中的转换电路，由于输入端101此时接收到的信号为来自PNP型开关量传感器的低电平信号，从而三极管103的基极1与发射极2之间的PN结截止，使得整个三极管103工作在截止状态，从而使得上述实施例中的转换电路的输出端105输出为高电平信号，该高电平信号的电平与电源107的电平一致。当PNP型开关量传感器动作的时候，其输出信号是高电平信号，该高电平信号通过输入端101传输给上述实施例中的转换电路，由于输入端101处的电平此时为高电平，从而三极管103的基极1与发射极2之间的PN结导通，第二电阻R2上的电压被钳位在0.6V左右。使得图2中的输入端101与第一电阻R1、三极管103的基极1与发射极2之间的PN结以及接地GND之间形成电流通路，从而使得整个三极管103工作在饱和导通的状态，进而使得连接在第三电阻R3与三极管103的集电极3之间的输出端105输出低电平信号，该低电平信号的电平与参考接地电平一致。

通过本实用新型上述实施例，可以将PNP型开关量传感器输出的PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号，解决了当传感器输出为PNP型开关量信号而PLC的输入引脚只能识别传感器输出为NPN型开关量信号时的不匹配而导致传感器的输出信号无法识别的问题，实现了将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的效果。

图3是根据本实用新型实施例的开关量信号的处理电路的示意图，如图3所示，该处理电路可以包括：PNP型开关量传感器109、上述实施例中的转换电路303以及控制器305。

其中，PNP型开关量传感器，与转换电路的输入端连接，用于向转换电路发送PNP型开关量信号；控制器，与转换电路的输出端连接，用于接收转换电路输出的NPN型开关量信号。

通过本实用新型上述实施例，PNP型开关量传感器产生PNP型开关量信号，该PNP型开关量信号经过转换电路的处理转换为NPN型开关量信号，该NPN型开关量信号可以被控制器的输入引脚识别，解决了现有技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路，导致传感器输出信号与PLC可识别的信号不匹配，PLC无法识别传感器输出信号的问题，实现了将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的效果。

具体地，控制器可以包括：可编程逻辑控制器PLC，PLC的输入引脚与转换电路的输出端连接。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果：

采用本实用新型实施例，通过转换电路的输入端接收来自PNP型开关量传感器的PNP型开关量信号，并通过三极管将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号，并将转换得到的NPN型开关量信号输出。通过转换电路可以将接收到的PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号，解决了现有技术中没有将PNP型开关量信号转换为NPN型开关量信号的电路的问题，实现了可以将PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号。

本实用新型所要保护的处理器以及构成该处理器的各个组件都是一种具有确定形状、构造且占据一定空间的实体产品。例如，传感器、微处理器、处理器、子处理器等都是可以独立运行的、具有具体硬件结构的计算机设备、终端或服务器。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种开关量信号的转换电路，其特征在于，包括：

输入端，与PNP型开关量传感器连接，用于接收来自所述PNP型开关量传感器的PNP型开关量信号；

三极管，所述三极管的集电极与输出端连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与所述输入端连接，所述三极管用于将所述PNP型开关量信号转换成控制器可识别的NPN型开关量信号；

所述输出端，用于输出所述NPN型开关量信号；

电源，与所述三极管的所述集电极连接。

2.根据权利要求1所述的转换电路，其特征在于，所述转换电路还包括：

第一电阻，所述三极管的所述基极通过所述第一电阻与所述输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的转换电路，其特征在于，所述转换电路还包括：

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述三极管的所述基极连接，所述第二电阻的第二端与所述三极管的所述发射极连接。

4.根据权利要求3所述的转换电路，其特征在于，所述转换电路还包括：

第三电阻，所述三极管的所述集电极通过所述第三电阻与所述电源连接。

5.根据权利要求4所述的转换电路，其特征在于，第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的阻值相同。

6.根据权利要求1或2所述的转换电路，其特征在于，

所述输出端，连接于所述三极管的所述集电极与所述控制器的输入引脚之间，用于输出所述NPN型开关量信号。

7.根据权利要求1或2所述的转换电路，其特征在于，所述三极管为NPN三极管。

8.一种开关量信号的处理电路，其特征在于，包括：权利要求1至7中任一项所述的转换电路，所述处理电路还包括：

PNP型开关量传感器，与所述转换电路的输入端连接，用于向所述转换电路发送PNP型开关量信号；

控制器，与所述转换电路的输出端连接，用于接收所述转换电路输出的NPN型开关量信号。

9.根据权利要求8所述的处理电路，其特征在于，所述控制器包括：

可编程逻辑控制器PLC，所述PLC的输入引脚与所述转换电路的输出端连接。