本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隔離電路及隔離電路控制方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于生產(chǎn)工具自動(dòng)化程度的要求越來(lái)也高，其中自動(dòng)化控制系統(tǒng)(英文全稱：automatic control systems)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要手段之一。在自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，經(jīng)常需要將一些現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集到自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制單元中，以便于控制單元根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。

由于從自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備所采集到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通常會(huì)攜帶有設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲干擾，為了不把噪聲干擾引入到自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制單元中，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸送至控制單元前通常需要將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)隔離。常見(jiàn)的信號(hào)隔離措施包括光耦隔離。

通常情況下自動(dòng)控制系統(tǒng)往往涉及多種型號(hào)的設(shè)備，因此被采集到控制單元中的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)也通常具有多種規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，如電壓信號(hào)或電流信號(hào)，由于光耦器件自身技術(shù)指標(biāo)的限制，光耦隔離電路往往需要將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為大小在一定范圍內(nèi)的信號(hào)，再將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入光耦器件，因此光耦隔離電路通常與一定規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)相對(duì)應(yīng)，能夠?qū)⑺鶎?duì)應(yīng)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為大小在一定范圍內(nèi)的信號(hào)，再將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入光耦器件。但在自動(dòng)控制系統(tǒng)中存在多種規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)時(shí)，需要為每一種規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)配置對(duì)應(yīng)的光耦隔離電路，從而加大了光耦隔離電路所在信號(hào)采集裝置的復(fù)雜程度，提高了光耦隔離電路的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N隔離電路及隔離電路控制方法，能夠在一個(gè)光耦隔離電路上通過(guò)同一信號(hào)輸入端兼容輸入電流或電壓形式的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。

第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種隔離電路，包括開關(guān)模塊、限流模塊、采樣模塊及隔離模塊；開關(guān)模塊的第一端與信號(hào)輸入端連接，開關(guān)模塊的第二端與限流模塊連接，采樣模塊的第一端與信號(hào)輸入端連接，采樣模塊的第二端與隔離模塊的第一端連接，隔離模塊的第二端與信號(hào)輸出端連接；開關(guān)模塊，被配置為當(dāng)信號(hào)輸入端輸入的輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端斷開，當(dāng)輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端導(dǎo)通；采樣模塊，被配置為當(dāng)輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)根據(jù)輸入信號(hào)向隔離模塊輸出第一采樣信號(hào)；限流模塊，被配置為當(dāng)開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端導(dǎo)通時(shí)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分流，其中當(dāng)輸入信號(hào)的大小為i時(shí)，采樣模塊接收的經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)的大小為ki；采樣模塊，被配置為當(dāng)輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)根據(jù)經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)向隔離模塊輸出第二采樣信號(hào)，第一采樣信號(hào)與第二采樣信號(hào)均大于第一電壓閾值并小于第二電壓閾值；隔離模塊，用于接收第一采樣信號(hào)，對(duì)第一采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并向信號(hào)輸出端輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第一采樣信號(hào)，或接收第二采樣信號(hào)，對(duì)第二采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并向信號(hào)輸出端輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第二采樣信號(hào)。

第二方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種隔離電路控制方法，用于控制權(quán)利要求第一方面中所提供的隔離電路，包括：當(dāng)信號(hào)輸入端輸入的輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)控制開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端斷開；當(dāng)信號(hào)輸入端輸入的輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)控制開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端導(dǎo)通。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種隔離電路及隔離電路控制方法，當(dāng)輸入該隔離電路的輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，通過(guò)采樣模塊按照比例放大或縮小輸入信號(hào)以獲取滿足隔離模塊參數(shù)需求的第一采樣信號(hào)，通過(guò)隔離模塊對(duì)滿足隔離模塊參數(shù)需求的第一采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第一采樣信號(hào)；而當(dāng)輸入該隔離電路的輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，由開關(guān)模塊將限流模塊與信號(hào)輸入端導(dǎo)通使限流模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分流從而按照預(yù)置比例縮小輸入采樣模塊的輸入信號(hào)，使采樣模塊根據(jù)電流與電壓信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系將經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到電壓信號(hào)并將該電壓信號(hào)按照預(yù)置比例放大或縮小得到第二采樣信號(hào)，由于按照預(yù)置比例縮小輸入了采樣模塊的輸入信號(hào)，因此根據(jù)該縮小后的輸入信號(hào)得到的第二采樣信號(hào)也滿足隔離模塊參數(shù)需求，從而使隔離模塊能夠?qū)Φ诙蓸有盘?hào)進(jìn)行噪聲隔離并輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第二采樣信號(hào)。因此本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種隔離電路能夠在一個(gè)光耦隔離電路上通過(guò)同一信號(hào)輸入端兼容輸入電流或電壓形式的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，從而在實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離的同時(shí)降低隔離電路的復(fù)雜程度，減少了信號(hào)隔離的成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例所提供的一種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例所提供的一種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例所提供的一種隔離電路的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施例所提供的一種隔離電路的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施例所提供的一種隔離電路的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明的實(shí)施例所提供的一種隔離電路控制方法的示意性流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了便于清楚描述本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，在本發(fā)明的實(shí)施例中，采用了“第一”、“第二”等字樣對(duì)功能和作用基本相同的相同項(xiàng)或相似項(xiàng)進(jìn)行區(qū)分，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解“第一”、“第二”等字樣并不是在對(duì)數(shù)量和執(zhí)行次序進(jìn)行限定。

在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，被采集到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)往往具有多種規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，其中現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)可以為微弱的毫伏級(jí)的電壓信號(hào)，也可以為大小為數(shù)十伏特甚至數(shù)千伏特的電壓信號(hào)或大小為數(shù)百安培的電流信號(hào)，同時(shí)從自動(dòng)控制系統(tǒng)中設(shè)備所采集到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通常會(huì)攜帶有設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲干擾，因此將所采集到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理前通常需要將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的規(guī)格，并且在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集電路與處理現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的控制單元間進(jìn)行信號(hào)隔離。

常見(jiàn)的信號(hào)隔離措施包括變壓器隔離、電容耦合隔離和光耦隔離，其中光耦隔離能夠隔離電路前后級(jí)之間的相互干擾，并且光耦隔離電路中所使用的光耦器件體積小價(jià)格便宜，光耦隔離電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此最為常用。

由于光耦器件自身技術(shù)指標(biāo)的限制，光耦隔離電路往往需要將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為大小在一定范圍內(nèi)的信號(hào)，再將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入光耦器件，因此光耦隔離電路通常與一定規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)相對(duì)應(yīng)，能夠?qū)⑺鶎?duì)應(yīng)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為大小在一定范圍內(nèi)的信號(hào)，再將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入光耦器件。

如附圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置，包括信號(hào)輸入端101、第一光耦隔離電路102、信號(hào)輸出端103，其中信號(hào)輸入端101與第一光耦隔離電路102連接，第一光耦隔離電路102與信號(hào)輸出端103連接。其中，電路切換模塊102從信號(hào)輸入端101接收現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，第一光耦隔離電路102將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為滿足預(yù)設(shè)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)隔離，向信號(hào)輸出端103發(fā)送進(jìn)行信號(hào)隔離后的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。

但當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中存在多種規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)時(shí)，需要將多種規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)均轉(zhuǎn)換為滿足預(yù)設(shè)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)隔離，上述實(shí)施例提供的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置僅能將規(guī)格為電壓信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為滿足預(yù)設(shè)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，因此如附圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置，該現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置能夠?qū)⒁?guī)格為電流信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為滿足預(yù)設(shè)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)隔離，包括信號(hào)輸入端101、第二光耦隔離電路104、信號(hào)輸出端103，其中信號(hào)輸入端101與第二光耦隔離電路104連接，第二光耦隔離電路104與信號(hào)輸出端103連接。其中，電路切換模塊102從信號(hào)輸入端101接收現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，第二光耦隔離電路104將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為滿足預(yù)設(shè)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)隔離，向信號(hào)輸出端103發(fā)送進(jìn)行信號(hào)隔離后的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。由于上述實(shí)施例在自動(dòng)控制系統(tǒng)中存在多種規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)時(shí)，需要為每一種規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)配置對(duì)應(yīng)的光耦隔離電路，從而加大了光耦隔離電路所在信號(hào)采集裝置的復(fù)雜程度，提高了信號(hào)隔離的成本。

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，如附圖3所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種隔離電路，包括：開關(guān)模塊202、限流模塊203、采樣模塊204及隔離模塊205。

信號(hào)輸入端201與開關(guān)模塊202的第一端連接，開關(guān)模塊202的第二端與限流模塊203的連接，采樣模塊204的第一端與信號(hào)輸入端201連接，采樣模塊204的第二端與隔離模塊205的第一端連接，隔離模塊205的第二端與信號(hào)輸出端206連接.

開關(guān)模塊202，被配置為當(dāng)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)開關(guān)模塊202的第一端與開關(guān)模塊202的第二端斷開，當(dāng)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)開關(guān)模塊202的第一端與開關(guān)模塊202的第二端導(dǎo)通。

限流模塊203，被配置為當(dāng)開關(guān)模塊202的第一端與開關(guān)模塊202的第二端導(dǎo)通時(shí)，對(duì)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)進(jìn)行分流，其中當(dāng)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)的大小為i時(shí)，采樣模塊204接收的經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)的大小為ki。

其中，從信號(hào)輸入端接入的輸入信號(hào)包括電壓信號(hào)與電流信號(hào)，優(yōu)選的，電壓信號(hào)可以為0-10V的電壓信號(hào)，也可以為0-5V的電壓信號(hào)，電流信號(hào)可以為4-20mA的電流信號(hào)。

具體的，當(dāng)輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，開關(guān)模塊202的第一端與開關(guān)模塊202的第二端斷開，限流模塊203不對(duì)輸入信號(hào)起作用，采樣模塊204所接收的輸入信號(hào)與信號(hào)輸入端201所輸入的輸入信號(hào)相同。當(dāng)輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，開關(guān)模塊202的第一端與開關(guān)模塊202的第二端斷開，限流模塊202對(duì)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)按照預(yù)置比例進(jìn)行分流，采樣模塊204所接收到的信號(hào)為經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)，當(dāng)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)的大小為i時(shí)，采樣模塊204接收的經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)的大小為ki。其中由于限流模塊202對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分流，因此經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)小于分流前的輸入信號(hào)。

采樣模塊204，用于當(dāng)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)根據(jù)輸入信號(hào)向隔離模塊204輸出第一采樣信號(hào)，當(dāng)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)根據(jù)經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)向隔離模塊204輸出第二采樣信號(hào)，第一采樣信號(hào)與第二采樣信號(hào)均大于第一電壓閾值并小于第二電壓閾值；

其中，當(dāng)限流信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，采樣模塊204接收未經(jīng)限流模塊203分流的輸入信號(hào)，并將輸入信號(hào)按照預(yù)置采樣比例放大或縮小得到第一采樣信號(hào)，其中第一采樣信號(hào)大于第一電壓閾值并小于第二電壓閾值；當(dāng)限流信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，采樣模塊204接收經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)，并按照預(yù)先設(shè)置的電流信號(hào)與電壓信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系將經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并將該電壓信號(hào)按照預(yù)置采樣比例放大或縮小得到第二采樣信號(hào)。由于該經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)按照預(yù)置比例縮小，因此根據(jù)該轉(zhuǎn)換得到的電壓信號(hào)按照預(yù)置采樣比例放大或縮小得到第二采樣信號(hào)大于第一電壓閾值并小于第二電壓閾值，即第二采樣信號(hào)滿足隔離模塊參數(shù)需求。

其中第二采樣信號(hào)大于第一電壓閾值并小于第二電壓閾值，上述預(yù)置采樣比例以及電流信號(hào)與電壓信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以為預(yù)先配置在采樣模塊204中也可以由其他裝置或系統(tǒng)提供給采樣模塊204。

隔離模塊205，用于接收第一采樣信號(hào)，對(duì)第一采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并向信號(hào)輸出端206輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第一采樣信號(hào)，或接收第二采樣信號(hào)，對(duì)第二采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并向信號(hào)輸出端206輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第二采樣信號(hào)。

優(yōu)選的，隔離模塊205可以為光電耦隔離模塊。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種隔離電路，當(dāng)輸入該隔離電路的輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，通過(guò)采樣模塊按照比例放大或縮小輸入信號(hào)以獲取滿足隔離模塊參數(shù)需求的第一采樣信號(hào)，通過(guò)隔離模塊對(duì)滿足隔離模塊參數(shù)需求的第一采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第一采樣信號(hào)；而當(dāng)輸入該隔離電路的輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，由開關(guān)模塊將限流模塊與信號(hào)輸入端導(dǎo)通使限流模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分流從而按照預(yù)置比例縮小輸入采樣模塊的輸入信號(hào)，使采樣模塊根據(jù)電流與電壓信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系將經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到電壓信號(hào)并將該電壓信號(hào)按照預(yù)置比例放大或縮小得到第二采樣信號(hào)，由于按照預(yù)置比例縮小輸入了采樣模塊的輸入信號(hào)，因此根據(jù)該縮小后的輸入信號(hào)得到的第二采樣信號(hào)也滿足隔離模塊參數(shù)需求，從而使隔離模塊能夠?qū)Φ诙蓸有盘?hào)進(jìn)行噪聲隔離并輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第二采樣信號(hào)。因此本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種隔離電路能夠在一個(gè)光耦隔離電路上通過(guò)同一信號(hào)輸入端兼容輸入電流或電壓形式的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，從而在實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離的同時(shí)降低隔離電路的復(fù)雜程度，減少了信號(hào)隔離的成本。

具體的，如附圖4所示，采樣模塊204包括第一電阻單元2041與第二電阻單元2042，第一電阻單元2041的第一端與采樣模塊204的第一端連接，第一電阻單元2041的第二端與采樣模塊204的第二端連接，第二電阻單元2042的第一端與采樣模塊204的第二端連接，第二電阻單元2042的第二端接地。

其中，當(dāng)輸入采樣模塊204的第一端的信號(hào)為電壓信號(hào)，即輸入采樣模塊204的第一端的信號(hào)為輸入信號(hào)時(shí)，通過(guò)調(diào)整第一電阻單元2041的阻值R₂與第二電阻單元2042的阻值R₃之間的比值，可以調(diào)整加載在第二電阻單元2042上的電壓與輸入采樣模塊204的第一端的電壓的比值即輸入信號(hào)大小與第一采樣信號(hào)大小之間的比值，從而調(diào)整第一采樣信號(hào)的大小。當(dāng)輸入采樣模塊204的第一端的信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，即輸入采樣模塊204的第一端的信號(hào)為經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)時(shí)，通過(guò)調(diào)整第二電阻單元2042的阻值R₃的阻值，可以調(diào)整加載在第二電阻單元2042上的電壓，即調(diào)整第二采樣信號(hào)的大小。

更進(jìn)一步的，采樣模塊204還包括跟隨單元2043，跟隨單元2043的第一端與第一電阻單元2041的第二端以及第二電阻單元2042的第一端連接，跟隨單元2043的與采樣模塊204的第二端連接，跟隨單元2043用于接收所述第一采樣信號(hào)，并根據(jù)所述第一采樣信號(hào)向隔離模塊發(fā)送第一跟隨采樣信號(hào)，第一跟隨采樣信號(hào)與第二采樣信號(hào)特征相同，跟隨單元2043還用于接收所述第二采樣信號(hào)，并根據(jù)所述第二采樣信號(hào)向隔離模塊發(fā)送第二跟隨采樣信號(hào)，第二跟隨采樣信號(hào)與第二采樣信號(hào)特征相同。

隔離模塊204，具體用于對(duì)第一跟隨采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并向信號(hào)輸出端205輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第一跟隨采樣信號(hào)，對(duì)第二跟隨采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并向信號(hào)輸出端205輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第二跟隨采樣信號(hào)。

其中，由于采樣模塊204輸出的第一采樣信號(hào)或第二采樣信號(hào)往往較弱，如果將采樣模塊204輸出的第一采樣信號(hào)或第二采樣信號(hào)直接輸出時(shí)，會(huì)使該第一采樣信號(hào)或第二采樣信號(hào)極不穩(wěn)定，因此通過(guò)跟隨單元2043接收第一采樣信號(hào)或第二采樣信號(hào)，并根據(jù)第一采樣信號(hào)或第二采樣信號(hào)向隔離模塊204發(fā)送與第一采樣信號(hào)特征相同的第一跟隨采樣信號(hào)或與第二采樣信號(hào)特征相同的第二跟隨采樣信號(hào)，使隔離模塊204能夠根據(jù)第一跟隨采樣信號(hào)或第二跟隨采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并向信號(hào)輸出端205輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第一跟隨采樣信號(hào)或第二跟隨采樣信號(hào)，避免影響采樣信號(hào)的穩(wěn)定性。

具體的，如附圖5所示，開關(guān)模塊202包括第一開關(guān)組DSW1，第一開關(guān)組DSW1的第一端與開關(guān)模塊202的第一端連接，第一開關(guān)組DSW1的第二端與開關(guān)模塊202的第二端連接，當(dāng)輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，第一開關(guān)組DSW1的第一端與第二端斷路，當(dāng)輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，第一開關(guān)組DSW1的第一端與第二端導(dǎo)通。

限流模塊203包括第一電阻R1與第二電阻R2，其中第一電阻R1的第一端與限流模塊203的第一端連接，第一電阻R1的第二端接地GND；第二電阻R2的第一端與限流模塊203的第一端連接，第二電阻R2的第二端接地GND。

第一電阻單元2041包括第三電阻R3，第二電阻單元2042包括第四電阻R4，跟隨單元2043包括第一放大器A1與第一電容C1。第三電阻R3的第一端與采樣模塊204的第一端連接，第三電阻R3的第二端與第一放大器A1的同向輸入端連接，第四電阻R4的第一端與與第一放大器A1的同向輸入端連接，第四電阻R4的第二端接地GND，第一電容C1的第一端與第一放大器A1的同向輸入端連接，第一放大器A1的反相輸入端與第一放大器A1的輸出端連接，第一電容C1的第二端接地GND。

其中，當(dāng)輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，第一開關(guān)組DSW1的第一端與第二端斷路，從而使采樣模塊204接收從信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)；當(dāng)輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，第一開關(guān)組DSW1的第一端與第二端導(dǎo)通，從信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)i分流成兩部分，一部分電流i_c流向第三電阻R3及第四電阻R4，另一部分電流i_x流向第一電阻R1與第二電阻R2，其中第一電阻R1與第二電阻R2并聯(lián)得到的阻值為R_x，第三電阻R3及第四電阻R4串聯(lián)得到的阻值為R_c，由于i_x＝i-i_c，因此i_c＝ki，其中當(dāng)?shù)谌娮鑂3及第四電阻R4的阻值確定時(shí)，通過(guò)調(diào)整第一電阻R1與第二電阻R2的阻值即調(diào)節(jié)第一電阻R1與第二電阻R2并聯(lián)得到的阻值R_x可以調(diào)整k的大小，優(yōu)選的，1≥k>0。

優(yōu)選的，輸入信號(hào)可以為10V的電壓信號(hào)或20mA的電流信號(hào)，第一電阻R1的阻值為1kΩ，第二電阻R2的阻值為1kΩ，第三電阻R3的阻值為10kΩ，第四電阻R4的阻值為10kΩ，當(dāng)輸入信號(hào)為10V的電壓信號(hào)時(shí)，通過(guò)第三電阻R3與第四電阻R4的電流為Imax＝0.5mA，因此采集模塊203所造成的功耗為P＝0.5mA*0.5mA*20kΩ＝0.005W；當(dāng)輸入信號(hào)為20mA的電流信號(hào)時(shí)，第一開關(guān)組DSW1的第一端與第二端導(dǎo)通，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3及第四電阻R4的總電阻Rz＝488Ω，因此加載在第一電阻R1或第二電阻R2上的電壓為U1＝20mA*488Ω

＝9.76V，第一電阻R1所造成的功耗為P1＝9.76V*9.76V/1KΩ＝0.095W，第二電阻R1所造成的功耗為P2＝9.76V*9.76V/1KΩ＝0.095W，第三電阻R3及第四電阻R4所造成的功耗為9.76V*9.76V/20kΩ＝0.0047W。

優(yōu)選的，第二電阻單元R3的阻值精度為±1％。

其中第一放大器A1的反相輸入端與第一放大器A1的輸出端連接，因此從第一放大器A1的同相輸入端輸入的電壓與從第一放大器A1的輸出端輸出的電壓相同，第一電容CA用于穩(wěn)定第一放大器A1的同向輸入端上的電壓。

隔離模塊204包括第五電阻R5、第二電容C2、第二放大器A2、第六電阻R6、線性光耦OC1、第七電阻R7、第三電容C3、第三方大氣A3、第一單向?qū)ǘO管D1、第二單向?qū)ǘO管D2、第四電容C4。其中第五電阻R5的第一端與隔離模塊204的第一端連接，第五電阻R5的第二端與第二放大器A2的反相輸入端連接，第二放大器A2的同相輸入端與第二電容C2的第一端連接，第二放大器A2的同相輸入端接地，第二電容C2的第二端與第二放大器A2的輸出端連接，第六電阻R6的第一端與第二放大器A2的輸出端連接，第六電阻R6的第二端與線性光耦OC1的第一端連接，線性光耦OC1的第二端與電源VCC連接，線性光耦OC1的第三端與第二放大器A2的反相輸入端連接，線性光耦OC1的第四端接地，線性光耦OC1的第七端與第三放大器A3的反相輸入端連接，線性光耦OC1的第八端接地，第三放大器A3的同相輸入端連接，第七電阻R7的第一端與第三放大器A3的反相輸入端連接，第七電阻R7的第二端與第三放大器A3的輸出端連接，第三電容C3的第一端與第三放大器A3的反相輸入端連接，第三電容C3的第二端與第三放大器A3的輸出端連接，第一單向?qū)ǘO管D1的陰極與VCC連接，第一單向?qū)ǘO管D1的陽(yáng)極與第三放大器A3的輸出端連接，第二單向?qū)ǘO管D2的陰極與第三放大器A3的輸出端連接，第二單向?qū)ǘO管D2的陽(yáng)極接地，第四電容C4的第一端與第三放大器A3的輸出端連接，第四電容C4的第二端接地。

具體的，第一放大器A2的反向輸入端通過(guò)第二電容C2與同向輸出端連接，從而形成跟隨器，其中隔離電路中OC1的第三端與第四端間的光敏二極管對(duì)第五電阻R5輸出的電壓形成了負(fù)反饋，當(dāng)有電壓信號(hào)Vin輸入時(shí)第五電阻R5的第一端時(shí)，第二放大器A2的輸出使線性光耦OC1的第一端與第二端間的LED上有電流If流過(guò)，且電流If隨著輸入電壓Vin變化，并驅(qū)動(dòng)線性光耦OC1的第一端與第二端間的LED發(fā)光把電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào)。線性光耦OC1的第一端與第二端間的LED發(fā)出的光被OC1的第三端與第四端間的光敏二極管探測(cè)到并產(chǎn)生光電流Ipd1。同時(shí)，輸入電壓Vin也會(huì)產(chǎn)生電流流過(guò)第五電阻R5。由于沒(méi)有電流流入第二放大器A2的反向輸入端，因此流過(guò)第五電阻R5的電流將會(huì)流過(guò)OC1的第三端與第四端間的光敏二極管流向GND。因線性光耦OC1的第一端與第二端間的LED發(fā)出的光同時(shí)照射在兩個(gè)光敏二極管上，且OC1的第三端與第四端間的光敏二極管和OC1的第七端與第八端間的光敏二極管完全相同的，理想情況下通過(guò)OC1的第七端與第八端間的光敏二極管的電流Ipd2應(yīng)該等于Ipd1。定義一個(gè)系數(shù)k，使Ipd2＝k Ipd2，k約為1±5％。第三放大器A3和第七電阻R7把Ipd2轉(zhuǎn)變成輸出電壓Vout，Vout＝Ipd2*R7，因此輸出電壓和輸入電壓關(guān)系：Vout/Vin＝k*R7/R5，因此，輸出電壓Vout具有穩(wěn)定性和線性，其增益可通過(guò)調(diào)整第七電阻R7與第五電阻R5的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常情況第七電阻R7與第五電阻R5的阻值相同，優(yōu)選的，第七電阻R7與第五電阻R5的阻值均為100kΩ。

如附圖6所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種隔離電路控制方法，用于上述實(shí)施例中提供的隔離電路，包括：

301、判斷輸入信號(hào)類型。

其中，輸入信號(hào)可以為電壓信號(hào)也可以為電流信號(hào)，優(yōu)選的，電壓信號(hào)可以為0-10V的電壓信號(hào)，也可以為0-5V的電壓信號(hào)，電流信號(hào)可以為4-20mA的電流信號(hào)。

當(dāng)輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，執(zhí)行步驟302；當(dāng)輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)執(zhí)行步驟303。

302、控制開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端斷開。

具體的，當(dāng)輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，控制開關(guān)模塊202的第一端與開關(guān)模塊202的第二端斷開，使限流模塊203不對(duì)輸入信號(hào)起作用，采樣模塊204所接收的輸入信號(hào)與信號(hào)輸入端201所輸入的輸入信號(hào)相同。

303、控制開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端導(dǎo)通。

當(dāng)輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，控制開關(guān)模塊202的第一端與開關(guān)模塊202的第二端斷開，使限流模塊202對(duì)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)按照預(yù)置比例進(jìn)行分流，采樣模塊204所接收到的信號(hào)為經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)，當(dāng)信號(hào)輸入端201輸入的輸入信號(hào)的大小為i時(shí)，采樣模塊204接收的經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)的大小為ki。其中由于限流模塊202對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分流，因此經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)小于分流前的輸入信號(hào)。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種隔離電路，當(dāng)輸入該隔離電路的輸入信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，控制開關(guān)模塊將限流模塊與信號(hào)輸入端斷開，使采樣模塊按照比例放大或縮小輸入信號(hào)以獲取滿足隔離模塊參數(shù)需求的第一采樣信號(hào)，通過(guò)隔離模塊對(duì)滿足隔離模塊參數(shù)需求的第一采樣信號(hào)進(jìn)行噪聲隔離并輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第一采樣信號(hào)；而當(dāng)輸入該隔離電路的輸入信號(hào)為電流信號(hào)時(shí)，控制開關(guān)模塊將限流模塊與信號(hào)輸入端導(dǎo)通，使限流模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分流從而按照預(yù)置比例縮小輸入采樣模塊的輸入信號(hào)，使采樣模塊根據(jù)電流與電壓信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系將經(jīng)過(guò)分流的輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到電壓信號(hào)并將該電壓信號(hào)按照預(yù)置比例放大或縮小得到第二采樣信號(hào)，由于按照預(yù)置比例縮小輸入了采樣模塊的輸入信號(hào)，因此根據(jù)該縮小后的輸入信號(hào)得到的第二采樣信號(hào)也滿足隔離模塊參數(shù)需求，從而使隔離模塊能夠?qū)Φ诙蓸有盘?hào)進(jìn)行噪聲隔離并輸出經(jīng)過(guò)噪聲隔離后的第二采樣信號(hào)。因此本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種隔離電路能夠在一個(gè)光耦隔離電路上通過(guò)同一信號(hào)輸入端兼容輸入電流或電壓形式的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，從而在實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離的同時(shí)降低隔離電路的復(fù)雜程度，減少了信號(hào)隔離的成本。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以用硬件實(shí)現(xiàn)，或固件實(shí)現(xiàn)，或它們的組合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)使用軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以將上述功能存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中或作為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一個(gè)或多個(gè)指令或代碼進(jìn)行傳輸。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)，其中通信介質(zhì)包括便于從一個(gè)地方向另一個(gè)地方傳送計(jì)算機(jī)程序的任何介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)能夠存取的任何可用介質(zhì)。以此為例但不限于：計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括隨機(jī)存儲(chǔ)器(英文全稱：Random Access Memory，英文簡(jiǎn)稱：RAM)、只讀存儲(chǔ)器(英文全稱：Read Only Memory，英文簡(jiǎn)稱：ROM)、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(英文全稱：Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，英文簡(jiǎn)稱：EEPROM)、只讀光盤(英文全稱：Compact Disc Read Only Memory，英文簡(jiǎn)稱：CD-ROM)或其他光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)或者其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或者能夠用于攜帶或存儲(chǔ)具有指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼并能夠由計(jì)算機(jī)存取的任何其他介質(zhì)。此外。任何連接可以適當(dāng)?shù)某蔀橛?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、數(shù)字用戶專線(英文全稱：Digital Subscriber Line，英文簡(jiǎn)稱：DSL)或者諸如紅外線、無(wú)線電和微波之類的無(wú)線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或者其他遠(yuǎn)程源傳輸?shù)?，那么同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、DSL或者諸如紅外線、無(wú)線和微波之類的無(wú)線技術(shù)包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的定義中。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，當(dāng)以軟件方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)，可以將用于執(zhí)行上述方法的指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中或通過(guò)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)行傳輸。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)，其中通信介質(zhì)包括便于從一個(gè)地方向另一個(gè)地方傳送計(jì)算機(jī)程序的任何介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)能夠存取的任何可用介質(zhì)。以此為例但不限于：計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括RAM、ROM、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(全稱：electrically erasable programmable read-only memory，簡(jiǎn)稱：EEPROM)、光盤、磁盤或者其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或者能夠用于攜帶或存儲(chǔ)具有指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼并能夠由計(jì)算機(jī)存取的任何其他介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。