專(zhuān)利名稱(chēng)：一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子線(xiàn)路中的開(kāi)關(guān)測(cè)試，尤其是涉及一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢 背景技術(shù)傳統(tǒng)檢測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的電路示意圖如圖1所示，以6個(gè)開(kāi)關(guān)的檢測(cè)為例， 當(dāng)其中一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，主機(jī)中與之相連接的光電耦合器有電流流過(guò)，在 光電耦合器的副邊會(huì)檢測(cè)到狀態(tài)變化，從而達(dá)到檢測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的目的。但是，上述開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路在開(kāi)關(guān)數(shù)量比較多時(shí)，在被測(cè)開(kāi)關(guān)和主 機(jī)之間的布線(xiàn)量大，需要連接電纜數(shù)較多，電纜數(shù)量二N+1，其中N為被 測(cè)開(kāi)關(guān)數(shù)。同時(shí)，上述方案中主機(jī)必須提供N+1個(gè)端口來(lái)連接電纜，端口 太多，亦不利于檢測(cè)裝置的小型化。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種布線(xiàn)量小、有利于主機(jī) 小型化的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路。上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以解決一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路，包括電連接的至少一個(gè)被測(cè)開(kāi)關(guān)與主機(jī)，其特征在于還包括編碼器，所述編碼器包括由至少一個(gè)無(wú)源編碼元件組成的至少一個(gè)編碼單元；各編碼單元中的無(wú)源編碼元件的阻抗值按照規(guī)定的數(shù)制分別與該規(guī)定 數(shù)制不同位權(quán)的權(quán)值相對(duì)應(yīng)，所述無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地串 接之后再并接于主機(jī)正負(fù)極輸入端之間，或者，所述無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地并接之后再串接于主機(jī)正負(fù)極輸入端之間；在任意時(shí)刻只有一個(gè)編碼單元被接通，所述主機(jī)根據(jù)所述規(guī)定的數(shù)制 和所述編碼器的輸出阻抗值來(lái)檢驗(yàn)無(wú)源編碼元件的接通情況，從而判斷出 與該編碼單元對(duì)應(yīng)的被測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以進(jìn)一歩解決所述規(guī)定的數(shù)值進(jìn)制包括二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制。所述編碼單元內(nèi)中的無(wú)源編碼元件同為電阻、電感與電容之中的一者。所述編碼器包括第一編碼單元和第二編碼單元，所述第一、二編碼單 元中的無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地并聯(lián)連接之后再串聯(lián)連接于主 機(jī)正負(fù)極輸入端之間；還包括與所述第一編碼單元串接的第一二極管和與 所述第二編碼單元串接的第二二極管，所述第一、二二極管的極性相反。所述編碼器包括第一編碼單元和第二編碼單元，所述第一、二編碼單 元中的無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地并聯(lián)連接之后再串聯(lián)連接于主 機(jī)正負(fù)極輸入端之間；還包括與所述第一編碼單元串接的第一開(kāi)關(guān)三極管 和與所述第二編碼單元串接的第二開(kāi)關(guān)三極管，所述第一、二開(kāi)關(guān)三極管 在任意時(shí)刻只有一者被控制導(dǎo)通。所述編碼器包括第三編碼單元和第四編碼單元，所述第三、四編碼單 元中的無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地串聯(lián)連接之后再并聯(lián)連接于主 機(jī)正負(fù)極輸入端之間；還包括與所述第三編碼單元串接的第三二極管和與 所述第四編碼單元串接的第四二極管，所述第三、四二極管的極性相反。所述編碼器包括第三編碼單元和第四編碼單元，所述第三、四編碼單 元中的無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地串聯(lián)連接之后再并聯(lián)連接于主 機(jī)正負(fù)極輸入端之間；還包括與所述第三編碼單元串接的第三開(kāi)關(guān)三極管 和與所述第四編碼單元串接的第四開(kāi)關(guān)三極管，所述第三、四開(kāi)關(guān)三極管 在任意時(shí)刻只有一者被控制導(dǎo)通。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是由于采用編碼器，其各編碼單元內(nèi)的無(wú)源編碼元件的阻抗值按照規(guī)定 的數(shù)制分別對(duì)應(yīng)不同位權(quán)的權(quán)值，且在任意時(shí)刻只有一個(gè)編碼單元被接通， 所以，主機(jī)可根據(jù)該數(shù)制和編碼器的輸出阻抗值來(lái)檢驗(yàn)無(wú)源編碼元件的接 通情況，從而判斷出與編碼單元對(duì)應(yīng)的被測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。這樣，每個(gè)開(kāi)關(guān)都 有無(wú)源編碼元件與對(duì)應(yīng)，相當(dāng)于對(duì)被測(cè)開(kāi)關(guān)組進(jìn)行了編碼，通過(guò)主機(jī)正負(fù) 輸入端之間無(wú)源器件總的阻抗值就能反映出開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)，而一個(gè)編碼單 元能檢測(cè)一組開(kāi)關(guān)，使用兩根電纜線(xiàn)就可以將編碼單元與主機(jī)連接，故所 需要的電纜數(shù)量大大減少，同時(shí)也能減少主機(jī)的檢測(cè)端口數(shù)以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)裝 置的小型化。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路圖；圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
一的電路圖； 圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
二的電路圖； 圖4是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
三的電路圖；具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式
并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
具體實(shí)施方式
一如圖2所示的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路包括開(kāi)關(guān)組1、編碼器2和主機(jī)3。該 開(kāi)關(guān)組1包含6個(gè)被測(cè)開(kāi)關(guān)K1 K6，該編碼器2只包括由6個(gè)編碼電阻 R1 R6串聯(lián)連接而成的一個(gè)編碼單元2，各編碼電阻分別與6個(gè)被測(cè)開(kāi)關(guān) K1 K6并聯(lián)連接，編碼器2的兩端分別通過(guò)兩根電纜線(xiàn)連接至主機(jī)3的 輸入端V+和V—。本實(shí)用新型通過(guò)測(cè)量模擬量來(lái)檢測(cè)開(kāi)關(guān)量。編碼器2對(duì)每個(gè)被測(cè)開(kāi)關(guān) K1 K6進(jìn)行編碼，每個(gè)開(kāi)關(guān)都有獨(dú)有的編碼電阻與之并聯(lián)，主機(jī)3的輸 入端V+與V—之間總電阻值反映開(kāi)關(guān)量狀態(tài)。編碼器2采用二進(jìn)制編碼， 編碼單元2內(nèi)的各編碼電阻的阻值對(duì)應(yīng)二進(jìn)制各位權(quán)的權(quán)值，分別取值為 2°R、 2'R 、 22R 、 23R 、 2"R和25R，其中R為一電阻值常量。以kl k6代表被測(cè)開(kāi)關(guān)K1 K6的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，對(duì)應(yīng)取閉合值0或斷開(kāi)值1。這樣， V+與V—之間總電阻值Ro的表達(dá)式如下Ro=( klx20十k2x21 +k3x22 +k4x23 +k5x24 +k6x25)xR .主機(jī)3測(cè)量出V+與V—之間總電阻即可判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)。按照這種編碼檢測(cè)方式，可保證總電阻值Ro所對(duì)應(yīng)的各開(kāi)關(guān)K1 K5 所有狀態(tài)組合不重復(fù)，共25 =32種狀態(tài)組合。每種組合反映的電阻值對(duì)應(yīng) 開(kāi)關(guān)K1 K6的一種狀態(tài)。例如在開(kāi)關(guān)組1中開(kāi)關(guān)K6閉合，主機(jī)3的輸 入端V+與V—之間電阻值將減少R6-32R， K6斷開(kāi)時(shí)，V+與V—之間 電阻值將增加R6=32R。為了接線(xiàn)方便，編碼器與開(kāi)關(guān)就近安裝。由于編 碼器的存在，在被測(cè)開(kāi)關(guān)和主機(jī)之間只需連接2根電纜即可，而不需要使 用現(xiàn)有方案中如圖1所示的7根電纜，大大減少了電纜的數(shù)量。本具體實(shí)施方式
中的編碼器由無(wú)源器件組成，成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可 靠性高。編碼器可以編碼的開(kāi)關(guān)數(shù)量決定于主機(jī)的檢測(cè)精度，相應(yīng)地，對(duì) 模擬檢測(cè)電路的精度要求隨著開(kāi)關(guān)數(shù)量的增加而上升。對(duì)應(yīng)6個(gè)開(kāi)關(guān)的編 碼器最大電阻值是63R，編碼電阻只要能夠達(dá)到1R，即1/63-1.5%以上的 檢測(cè)精度即可準(zhǔn)確計(jì)算開(kāi)關(guān)狀態(tài)，這對(duì)主機(jī)模擬量撿測(cè)的精度要求不高。主機(jī)模擬量檢測(cè)精度越高，可以支持編碼的開(kāi)關(guān)量數(shù)量就越多，如果主機(jī)檢測(cè)精度能達(dá)到0.1%，則電阻編碼器最多可以有效編碼8個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，共 有28 =256種組合。
具體實(shí)施方式
二如圖3所示的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路包括開(kāi)關(guān)組1、編碼器2和主機(jī)3。該 開(kāi)關(guān)組1包含5個(gè)被測(cè)開(kāi)關(guān)K1 K5，該編碼器2只包括由5個(gè)編碼電阻 并聯(lián)組成的一個(gè)編碼單元2，各編碼電阻分別與5個(gè)被測(cè)開(kāi)關(guān)K1 K5串 接后再并聯(lián)連接于主機(jī)3的輸入端V+和V—之間。本實(shí)施例的編碼器2 也采用二進(jìn)制編碼，編碼單元2內(nèi)的各編碼電阻的阻值對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制各位 權(quán)的權(quán)值，分別取值為2。R、 2'R 、 22R、 23R和24尺。以kl k5代表被 測(cè)開(kāi)關(guān)K1 K5的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，對(duì)應(yīng)取閉合值1或斷開(kāi)值0。主機(jī)3的輸入端V+與V—之間總電阻值Ro的表達(dá)式如下RcKklx2。+k2x2-'+k3x2-2+k4x2-3+k5x2-"xR總電阻值Ro對(duì)應(yīng)的各開(kāi)關(guān)K1 K5狀態(tài)組合不重復(fù)，所有共25=32 種狀態(tài)組合。
具體實(shí)施方式
三如圖4所示的開(kāi)關(guān)狀態(tài)撿測(cè)電路，在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增加了 一組被測(cè)開(kāi)關(guān)和編碼單元。編碼器包括第一編碼單元2a和第二編碼單元 2b，第一編碼單元2a包括串接的編碼電阻Rl R6，第二編碼單元2b包 括串接的編碼電阻R7 R12，第一編碼單元2a和第二編碼單元2b分別對(duì) 應(yīng)于第一開(kāi)關(guān)組la和第二開(kāi)關(guān)組lb，其中，第一開(kāi)關(guān)組la包括被測(cè)開(kāi)關(guān) K1 K6，第一開(kāi)關(guān)組2a包括被測(cè)開(kāi)關(guān)K7 K12。類(lèi)同于具體實(shí)施方式
1， 編碼電阻R1 R6分別與被測(cè)開(kāi)關(guān)K1 K6對(duì)應(yīng)地并接，編碼電阻R7 R12 分別與被測(cè)開(kāi)關(guān)K7 K12對(duì)應(yīng)地并接。同時(shí)，在第一編碼單元2a中增加 了第一二極管Dl，第一二極管Dl的陰極接第一編碼電阻Rl與開(kāi)關(guān)Kl 的正輸入結(jié)點(diǎn)，第一二極管Dl的陽(yáng)極接主機(jī)3的正輸入端V+;在第二編 碼單元2b中增加了第二二極管D2，第二二極管D2的陽(yáng)極接第七編碼電 阻R7與開(kāi)關(guān)K7的正輸入結(jié)點(diǎn)，第二二極管D2的陰極接主機(jī)3的正輸入 端V+。第一編碼單元2a對(duì)第一開(kāi)關(guān)組la、第二編碼單元2b對(duì)第二開(kāi)關(guān) 組lb的編碼以及V+與V—總電阻值Ro的測(cè)試同具體實(shí)施方式
一。由于在檢測(cè)電路中增加了第一、二二極管D1和D2，測(cè)量總電阻時(shí)如 果V+激勵(lì)電壓大于V—激勵(lì)電壓，第一二極管D1導(dǎo)通，第二二極管D1關(guān)斷，測(cè)試得到的電阻是第一編碼單元2a的電阻參數(shù)，此時(shí)可以得到第一 開(kāi)關(guān)組la被測(cè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)；反之，如果主機(jī)3的輸入端V+激勵(lì)電壓小于 V—激勵(lì)電壓，第一二極管D1關(guān)斷，第二二極管D1導(dǎo)通，測(cè)試得到的電 阻是第二編碼單元2b的電阻參數(shù)，此時(shí)可以得到第二開(kāi)關(guān)組lb被測(cè)開(kāi)關(guān) 的狀態(tài)。因此，本實(shí)施方式的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路可以在不提高主機(jī)模擬量 檢測(cè)精度的情況下，將編碼的開(kāi)關(guān)量個(gè)數(shù)增加一倍。本實(shí)施方式中的二極 管也可以用開(kāi)關(guān)器件如開(kāi)關(guān)三極管代替，任意時(shí)刻只有一個(gè)開(kāi)關(guān)三極管受 控導(dǎo)通。上述電路中的電阻編碼器使用二進(jìn)制編碼，也可以采用其他編碼方法， 如十進(jìn)制編碼。但進(jìn)制越大，對(duì)后續(xù)主機(jī)電阻測(cè)試電路的精度要求就越高。 編碼器的編碼元件連接可以采取串接方式，也可以采取并接方式，或者是 兩者的組合。將上述電路中電阻編碼元件換成其他無(wú)源器件也可以完成編 碼功能，如使用電容編碼元件或者電感編碼元件，即用電容或電感直接代 替上述編碼器中的電阻，通過(guò)測(cè)量主機(jī)3的輸入端V+與V—之間總的容 抗值或感抗值來(lái)判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)。例如，具體實(shí)施方式
三中的兩個(gè)編碼單元 可以均為電阻編碼單元、電容編碼單元或電感編碼單元，或者是兩種編碼 單元之組合。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō) 明，不能認(rèn)定實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還 可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路，包括電連接的至少一個(gè)被測(cè)開(kāi)關(guān)與主機(jī)，其特征在于還包括編碼器，所述編碼器包括由至少一個(gè)無(wú)源編碼元件組成的至少一個(gè)編碼單元；各編碼單元中的無(wú)源編碼元件的阻抗值按照規(guī)定的數(shù)制分別與該規(guī)定數(shù)制不同位權(quán)的權(quán)值相對(duì)應(yīng)，所述無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地串接之后再并接于主機(jī)正負(fù)極輸入端之間，或者，所述無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地并接之后再串接于主機(jī)正負(fù)極輸入端之間；在任意時(shí)刻只有一個(gè)編碼單元被接通，所述主機(jī)根據(jù)所述規(guī)定的數(shù)制和編碼單元的輸出阻抗值來(lái)檢驗(yàn)無(wú)源編碼元件的接通情況，從而判斷出與該編碼單元對(duì)應(yīng)的被測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求l所述的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路，其特征在于，所述編碼單 元內(nèi)中的無(wú)源編碼元件同為電阻、電感與電容之中的一者。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的幵關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路，其特征在于，所述編 碼器包括第一編碼單元和第二編碼單元，所述第一、二編碼單元中的無(wú)源 編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地并聯(lián)連接之后再串聯(lián)連接于主機(jī)正負(fù)極輸 入端之間；還包括與所述第一編碼單元串接的第一二極管和與所述第二編 碼單元串接的第二二極管，所述第一、二二極管的極性相反。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路，其特征在于，所述編碼器包括第一編碼單元和第二編碼單元，所述第一、二編碼單元中的無(wú)源 編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地并聯(lián)連接之后再串聯(lián)連接于主機(jī)正負(fù)極輸入端之間；還包括與所述第一編碼單元串接的第一開(kāi)關(guān)三極管和與所述第 二編碼單元串接的第二開(kāi)關(guān)三極管，所述第一、二開(kāi)關(guān)三極管在任意時(shí)刻只有一者受控導(dǎo)通。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路，其特征在于，所述編 碼器包括第三編碼單元和第四編碼單元，所述第三、四編碼單元中的無(wú)源 編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地串聯(lián)連接之后再并聯(lián)連接于主機(jī)正負(fù)極輸 入端之間；還包括與所述第三編碼單元串接的第三二極管和與所述第四編 碼單元串接的第四二極管，所述第三、四二極管的極性相反。
6.如權(quán)利要求1或2所述的開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路，其特征在于，所述編 碼器包括第三編碼單元和第四編碼單元，所述第三、四編碼單元中的無(wú)源 編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地串聯(lián)連接之后再并聯(lián)連接于主機(jī)正負(fù)極輸 入端之間；還包括與所述第三編碼單元串接的第三幵關(guān)三極管和與所述第 四編碼單元串接的第四開(kāi)關(guān)三極管，所述第三、四開(kāi)關(guān)三極管在任意時(shí)刻 只有一者受控導(dǎo)通。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公告了一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路，包括電連接的至少一個(gè)被測(cè)開(kāi)關(guān)與主機(jī)，還包括編碼器，其包括由至少一個(gè)無(wú)源編碼元件組成的至少一個(gè)編碼單元；各編碼單元中的無(wú)源編碼元件的阻抗值按照規(guī)定的數(shù)制分別與該規(guī)定數(shù)制不同位權(quán)的權(quán)值相對(duì)應(yīng)，無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地串接之后再并接于主機(jī)正負(fù)極輸入端之間，或，無(wú)源編碼元件與各被測(cè)開(kāi)關(guān)一對(duì)一地并接之后再串接于主機(jī)正負(fù)極輸入端之間；任意時(shí)刻只有一個(gè)編碼單元被接通，主機(jī)根據(jù)規(guī)定的數(shù)制和編碼單元的輸出阻抗值來(lái)檢驗(yàn)無(wú)源編碼元件的接通情況，從而判斷出與該編碼單元對(duì)應(yīng)的被測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。本實(shí)用新型需要的檢測(cè)用電纜數(shù)少，也減少了主機(jī)用于檢測(cè)的端口數(shù)，有利于檢測(cè)裝置的小型化。
文檔編號(hào)G01R31/327GK201126467SQ200720172510
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者張志國(guó) 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司