[发明专利]一种多电平适应抗干扰数字信号输入装置

权利要求书

1.一种多电平适应抗干扰数字信号输入装置，其特征在于，包括：电磁兼容模块、多电平适应模块、第一数字信号隔离模块、第二数字信号隔离模块、滤波电平控制模块；其中，所述多电平适应模块的第一输入端和输出端分别连接所述电磁兼容模块的输出端和所述第一数字隔离模块的输入端，所述滤波电平控制模块的输入端和输出端分别连接所述第一数字隔离模块的输出端和所述第二数字隔离模块的输入端，所述第二数字隔离模块的输出端连接所述多电平适应模块的第二输入端；

所述电磁兼容模块，用于对接收到的原始数字信号进行高频信号幅值和高频过压尖峰抑制，得到第一数字信号；所述第一数字信号隔离模块，用于对接收到的所述第一数字信号进行光隔离和电平转换，得到目标电平数字信号；所述滤波电平控制模块，用于对接收到的所述目标电平数字信号进行数字滤波处理，得到目标抗干扰数字信号；所述滤波电平控制模块，还用于基于原始输入电压的电平等级对应输出目标控制信号，再将所述目标控制信号经由所述第二数字隔离模块隔离传输至所述多电平适应模块中执行各个开关器件的通断操作，以此实现原始数字信号多种电平的自适应控制。

2.根据权利要求1所述的多电平适应抗干扰数字信号输入装置，其特征在于，所述电磁兼容模块包括第一电阻、电容和瞬态电压抑制二极管；其中，所述瞬态电压抑制二极管的一端与所述第一电阻的一端连接形成的节点，作为所述原始数字信号和所述原始输入电压的输入端；所述第一电阻的另一端与所述电容的一端连接形成的节点，与所述第一数字信号隔离模块的正极输入端相连接；所述瞬态电压抑制二极管的另一端和所述电容的另一端均接地。

3.根据权利要求2所述的多电平适应抗干扰数字信号输入装置，其特征在于，所述电磁兼容模块中还包括二极管；其中，所述第一电阻的另一端与所述电容的一端连接形成的节点，与所述二极管的正极连接；所述二极管的负极与所述第一数字信号隔离模块的正极输入端相连接。

4.根据权利要求1所述的多电平适应抗干扰数字信号输入装置，其特征在于，所述多电平适应模块中包括三个串联的开关器件，且每个所述开关器件分别并联一个电阻。

5.根据权利要求4所述的多电平适应抗干扰数字信号输入装置，其特征在于，所述三个串联的开关器件均为三极管时，所述多电平适应模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；其中，所述第一三极管的集电极和发射极分别与所述第三电阻的两端相连接，所述第二三极管的集电极和发射极分别与所述第五电阻的两端相连接，所述第三三极管的集电极和发射极分别与所述第七电阻的两端相连接；所述第四电阻和所述第六电阻连接的节点，分别与所述第一三极管、所述第二三极管和所述第三三极管的门极相连接；所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的集电极相连接，所述第二三极管的发射极与所述第三三极管的集电极相连接，所述第三三极管的发射极接地；所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管在导通时分别短接所述第三电阻、所述第五电阻及所述第七电阻；所述第四电阻的一端与所述第二数字隔离模块的输出端连接，另一端与所述第六电阻连接；所述第六电阻的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的多电平适应抗干扰数字信号输入装置，其特征在于，所述第一数字信号隔离模块为第一光耦时，所述第一光耦的负极输入端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一光耦的发射极与所述滤波电平控制模块的数字信号输入端连接，所述第一光耦的集电极连接第一光耦电源，所述第一光耦的发射极接地。

7.根据权利要求1所述的多电平适应抗干扰数字信号输入装置，其特征在于，所述第二数字信号隔离模块为第二光耦时，所述第二光耦的正极输入端与所述滤波电平控制模块的数字信号输出端连接，所述第二光耦的负极输入端接地，所述第二光耦的集电极与第二光耦电源连接。

8.根据权利要求1所述的多电平适应抗干扰数字信号输入装置，其特征在于，所述滤波电平控制模块中包括数字滤波单元，所述数字滤波单元中的算法包括死区处理算法、中值滤波算法和滑动滤波算法、低通滤波算法中的一个。