[发明专利]一种离散量、模拟量归一化采集电路及方法

权利要求书

1.一种离散量和模拟量归一化采集电路，其特征在于，所述电路包括：信号配置单元、开关矩阵1、开关矩阵2、四选一开关、量程配置单元、A/D转换器和逻辑控制单元；所述信号配置单元分别与开关矩阵1和开关矩阵2连接；所述四选一开关分别与开关矩阵1、开关矩阵2和量程配置单元连接、所述A/D转换器分别与量程配置单元和逻辑控制单元连接；

所述信号配置单元用于实现信号输入类型配置，所述输入信号类型包括28V/开离散量输入、地/开离散量输入和模拟量输入；

所述开关矩阵1用于实现信号正常输入通道切换；

所述开关矩阵2用于实现信号BIT输入通道切换；

所述四选一开关用于实现信号正常输入、BIT输入和系统误差校正通道切换；

所述量程配置单元用于实现信号量程范围配置；

所述A/D转换器用于实现将模拟电压转化为数字信号，所述A/D转换器选用高速A/D转换芯片；

所述逻辑控制单元用于实现逻辑运算。

2.根据权利要求1所述的一种离散量和模拟量归一化采集电路，其特征在于所述信号配置单元还配置接口闪电防护功能，用于接口保护。

3.根据权利要求1所述的一种离散量和模拟量归一化采集电路，其特征在于所述四选一开关其输入还包括电压基准源和模拟信号地，用于四选一开关及后级电路BIT判断和系统误差校正。

4.一种离散量和模拟量归一化采集方法，其特征在于，所述采集步骤如下：

步骤1逻辑控制单元依据软件配置信息，配置信号配置单元和量程配置单元；

步骤2四选一开关输入通道切换为模拟地，用于采集系统地线误差修正；

步骤3四选一开关输入通道切换为基准电压源，将采集结果与标准电源电压比较，用于采集系统偏置误差修正和四选一开关及后级电路BIT故障逻辑判断；

步骤4开关矩阵1使能有效，开关矩阵2使能禁止，采集输入信号，进行正常采集功能；

步骤5开关矩阵2使能有效，开关矩阵1使能禁止，采集输入信号，并与步骤4采集结果比较，进行BIT功能判断，并记录通道故障信息；

步骤6重复步骤4和步骤5，直至轮询到最后一个通道，再从第一通道开始采集。

5.根据权利要求4所述的一种离散量和模拟量归一化采集方法，其特征在于，所述采集通道切换由逻辑控制单元配置后自动执行，不需要软件参与。

6.根据权利要求4所述的一种离散量和模拟量归一化采集方法，其特征在于，所述输入通道配置为28V/开离散量输入时，判断门限通过软件配置；当采集电压大于门限电压高，即VIN≥Vth1时，判断输入为28V状态，当采集电压小于门限电压低，即VIN≤Vth2时，判断输入为开状态。

7.根据权利要求4所述的一种离散量和模拟量归一化采集方法，其特征在于，所述输入通道配置为地/开离散量输入时，判断门限通过软件配置；当采集电压大于门限电压高，即VIN≥Vth3时，判断输入为开状态，当采集电压小于门限电压低，即VIN≤Vth4时，判断输入为地状态。

8.根据权利要求4所述的一种离散量和模拟量归一化采集方法，其特征在于所述输入通道配置为28V/开离散量输入或地/开输入时，采集前进行开关延时，消除开关抖动，延时时间可配置。