[发明专利]通过接口配置电路实现传感器供电、采集、检测的方法

权利要求书

1.一种通过接口配置电路实现传感器供电、采集、检测的系统；其特征是：

包括接口配置电路、电压采集电路1、电压采集电路2、开关控制电路和上位机；其中电压采集电路1和电压采集电路2为同构型，传感器选择PIN1-PIN5特定管脚完成与接口配置电路的物理连接，接口配置电路设计的内部接口分别与两个电压采集电路和开关控制电路接通，电压采集电路和开关控制电路通过数据总线、控制总线与上位机接通；

所述的接口配置电路包含PIN1-PIN5配置管脚、继电器、调压电阻R1、采样电阻R2；其中PIN1-PIN5配置管脚对外连接传感器信号，对内连接电压采集电路和开关控制电路；PIN1与第一继电器K1常闭触点接通，K1常闭触点另一端串联调压电阻R1后接到28V电源；

PIN2一分为二，一根线与继电器K1的常开触点接通，一根线接到电压采集电路1，作为电压采集的单端输入；

PIN3与开关控制电路的输出管脚1接通，开关控制电路的输出管脚2与第二继电器K2的常开触点接通；

PIN4一分为二，一根线接到电压采集电路2，作为电压采集的单端输入，一根线与第二继电器K2的常闭触点接通；

PIN5一分为二，一根线串联采样电阻R2后与地接通，一根线与第二继电器K2的常闭触点接通；

所述的电压采集电路为单端输入，输入信号经调理电路、多路选择开关、AD转换，最终通过数据线传输给上位机；

所述的开关控制电路由上位机发出指令，经过数据收发器、锁存器、运放电路、继电器电路，输出逻辑为“0”时，将外部输入的两根线断开，输出逻辑为“1”时，将外部输入的两根线接通；开关控制电路的回采经光耦、数据收发器后通过数据线传给上位机；

所述的上位机根据系统设计，通过FPGA逻辑实现或直接连接DSP处理器模块，主要实现数据的有效性判断、BIT指令发送，开关指令发送功能。

2.一种根据权利要求1所述传感器供电、采集、检测系统的传感器供电、采集、检测方法,其特征是：

(1)供电模式：传感器供电通过接口配置电路中的调压电路实现，传感器的电源正线串联调压电阻R1后与28V直流电源连接，传感器电源负线串联采样电阻R2后与地线连接，传感器模拟负载阻值确定后，改变调压电阻R1的阻值，28V分压产生传感器对应的供电电压；

连接PIN1和PIN5时，继电器K1和K2为常闭，对外提供5～25V电源；

连接PIN2和PIN3时，继电器K1设置到常开、继电器K2设置为常闭，开关控制电路接入到传感器供电，传感器供电的接通与断开受上位机控制；

(2)信号采集模式：传感器输出信号采集通过采集系统中的电压采集电路2实现，将传感器输出信号连接到接口配置电路的PIN4，即实现单端电压信号的采集，采集流程包括信号调理、多路选择、AD转换电路，AD转换电路输出的数据传输给上位机；

(3)检测模式：传感器工作状态检测通过采集系统的电压采集电路1实现，通过采集传感器的工作电压进行检测，将采集到的电压值与正常工作电压值进行对比，判断传感器处于正常工作、短路或断路的状态；将传感器工作电路简化为阻性电路模型，传感器正常工作时，电压采集电路1采集到的电压值为传感器自身工作电压与采样电阻R2的电压和；传感器短路时，电压采集电路1采集到的电压值为采样电阻的电压；传感器断路时，电压采集电路1采集到的电压值为28V，上位机根据电压采集电路1采集到电压值的大小确定传感器工作状态。