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)：

隨著科技的進步，工業(yè)生產(chǎn)過程中對于生產(chǎn)工具自動化程度的要求越來也高，其中自動化控制系統(tǒng)(英文全稱：automatic control systems)是實現(xiàn)自動化的主要手段之一。在自動控制系統(tǒng)運行的過程中，經(jīng)常需要將一些現(xiàn)場信號采集到自動控制系統(tǒng)的控制單元中，以便于控制單元根據(jù)現(xiàn)場信號進行相應(yīng)的處理。

由于從自動控制系統(tǒng)的設(shè)備所采集到的現(xiàn)場信號通常會攜帶有設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲干擾，為了不把噪聲干擾引入到自動控制系統(tǒng)的控制單元中，將現(xiàn)場信號輸送至控制單元前通常需要將現(xiàn)場信號進行信號隔離。常見的信號隔離措施包括光耦隔離。

通常情況下自動控制系統(tǒng)往往涉及多種型號的設(shè)備，因此被采集到控制單元中的現(xiàn)場信號也通常具有多種規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，如電壓信號或電流信號，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)場信號轉(zhuǎn)換為大小在一定范圍內(nèi)的信號，再將經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的信號輸入光耦器件，因此光耦隔離電路通常與一定規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場信號相對應(yīng)，能夠?qū)⑺鶎?yīng)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場信號轉(zhuǎn)化為大小在一定范圍內(nèi)的信號，再將經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的信號輸入光耦器件。但在自動控制系統(tǒng)中存在多種規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場信號時，需要為每一種規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場信號配置對應(yīng)的光耦隔離電路，從而加大了光耦隔離電路所在信號采集裝置的復(fù)雜程度，提高了光耦隔離電路的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

第一方面，本發(fā)明的實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輸出端連接；開關(guān)模塊，被配置為當(dāng)信號輸入端輸入的輸入信號為電壓信號時開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端斷開，當(dāng)輸入信號為電流信號時開關(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)輸入信號為電壓信號時根據(jù)輸入信號向隔離模塊輸出第一采樣信號；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，對輸入信號進行分流，其中當(dāng)輸入信號的大小為i時，采樣模塊接收的經(jīng)過分流的輸入信號的大小為ki；采樣模塊，被配置為當(dāng)輸入信號為電流信號時根據(jù)經(jīng)過分流的輸入信號向隔離模塊輸出第二采樣信號，第一采樣信號與第二采樣信號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，對第一采樣信號進行噪聲隔離并向信號輸出端輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第一采樣信號，或接收第二采樣信號，對第二采樣信號進行噪聲隔離并向信號輸出端輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第二采樣信號。

第二方面，本發(fā)明的實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)信號輸入端輸入的輸入信號為電壓信號時控制開關(guān)模塊的第一端與開關(guān)模塊的第二端斷開；當(dāng)信號輸入端輸入的輸入信號為電流信號時控制開關(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為電壓信號時，通過采樣模塊按照比例放大或縮小輸入信號以獲取滿足隔離模塊參數(shù)需求的第一采樣信號，通過隔離模塊對滿足隔離模塊參數(shù)需求的第一采樣信號進行噪聲隔離并輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第一采樣信號；而當(dāng)輸入該隔離電路的輸入信號為電流信號時，由開關(guān)模塊將限流模塊與信號輸入端導(dǎo)通使限流模塊對輸入信號進行分流從而按照預(yù)置比例縮小輸入采樣模塊的輸入信號，使采樣模塊根據(jù)電流與電壓信號的對應(yīng)關(guān)系將經(jīng)過分流的輸入信號進行轉(zhuǎn)換得到電壓信號并將該電壓信號按照預(yù)置比例放大或縮小得到第二采樣信號，由于按照預(yù)置比例縮小輸入了采樣模塊的輸入信號，因此根據(jù)該縮小后的輸入信號得到的第二采樣信號也滿足隔離模塊參數(shù)需求，從而使隔離模塊能夠?qū)Φ诙蓸有盘栠M行噪聲隔離并輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第二采樣信號。因此本發(fā)明實施例所提供的一種隔離電路能夠在一個光耦隔離電路上通過同一信號輸入端兼容輸入電流或電壓形式的現(xiàn)場信號，從而在實現(xiàn)信號隔離的同時降低隔離電路的復(fù)雜程度，減少了信號隔離的成本。

附圖說明

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

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

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

圖3為本發(fā)明的實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。

具體實施方式

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

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

在自動控制系統(tǒng)中，被采集到的現(xiàn)場信號往往具有多種規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，其中現(xiàn)場信號可以為微弱的毫伏級的電壓信號，也可以為大小為數(shù)十伏特甚至數(shù)千伏特的電壓信號或大小為數(shù)百安培的電流信號，同時從自動控制系統(tǒng)中設(shè)備所采集到的現(xiàn)場信號通常會攜帶有設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲干擾，因此將所采集到的現(xiàn)場信號進行進一步處理前通常需要將現(xiàn)場信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的規(guī)格，并且在現(xiàn)場信號的采集電路與處理現(xiàn)場信號的控制單元間進行信號隔離。

常見的信號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格便宜，光耦隔離電路結(jié)構(gòu)簡單，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)場信號轉(zhuǎn)換為大小在一定范圍內(nèi)的信號，再將經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的信號輸入光耦器件，因此光耦隔離電路通常與一定規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場信號相對應(yīng)，能夠?qū)⑺鶎?yīng)規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場信號轉(zhuǎn)化為大小在一定范圍內(nèi)的信號，再將經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的信號輸入光耦器件。

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

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

針對上述技術(shù)問題，如附圖3所示，本發(fā)明的實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的第二端與信號輸出端206連接.

開關(guān)模塊202，被配置為當(dāng)信號輸入端201輸入的輸入信號為電壓信號時開關(guān)模塊202的第一端與開關(guān)模塊202的第二端斷開，當(dāng)信號輸入端201輸入的輸入信號為電流信號時開關(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，對信號輸入端201輸入的輸入信號進行分流，其中當(dāng)信號輸入端201輸入的輸入信號的大小為i時，采樣模塊204接收的經(jīng)過分流的輸入信號的大小為ki。

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

具體的，當(dāng)輸入信號為電壓信號時，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不對輸入信號起作用，采樣模塊204所接收的輸入信號與信號輸入端201所輸入的輸入信號相同。當(dāng)輸入信號為電流信號時，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對信號輸入端201輸入的輸入信號按照預(yù)置比例進行分流，采樣模塊204所接收到的信號為經(jīng)過分流的輸入信號，當(dāng)信號輸入端201輸入的輸入信號的大小為i時，采樣模塊204接收的經(jīng)過分流的輸入信號的大小為ki。其中由于限流模塊202對輸入信號進行分流，因此經(jīng)過分流的輸入信號小于分流前的輸入信號。

采樣模塊204，用于當(dāng)信號輸入端201輸入的輸入信號為電壓信號時根據(jù)輸入信號向隔離模塊204輸出第一采樣信號，當(dāng)信號輸入端201輸入的輸入信號為電流信號時根據(jù)經(jīng)過分流的輸入信號向隔離模塊204輸出第二采樣信號，第一采樣信號與第二采樣信號均大于第一電壓閾值并小于第二電壓閾值；

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

其中第二采樣信號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與電壓信號的對應(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，對第一采樣信號進行噪聲隔離并向信號輸出端206輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第一采樣信號，或接收第二采樣信號，對第二采樣信號進行噪聲隔離并向信號輸出端206輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第二采樣信號。

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

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的第一端的信號為電壓信號，即輸入采樣模塊204的第一端的信號為輸入信號時，通過調(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大小與第一采樣信號大小之間的比值，從而調(diào)整第一采樣信號的大小。當(dāng)輸入采樣模塊204的第一端的信號為電流信號時，即輸入采樣模塊204的第一端的信號為經(jīng)過分流的輸入信號時，通過調(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)整第二采樣信號的大小。

更進一步的，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，并根據(jù)所述第一采樣信號向隔離模塊發(fā)送第一跟隨采樣信號，第一跟隨采樣信號與第二采樣信號特征相同，跟隨單元2043還用于接收所述第二采樣信號，并根據(jù)所述第二采樣信號向隔離模塊發(fā)送第二跟隨采樣信號，第二跟隨采樣信號與第二采樣信號特征相同。

隔離模塊204，具體用于對第一跟隨采樣信號進行噪聲隔離并向信號輸出端205輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第一跟隨采樣信號，對第二跟隨采樣信號進行噪聲隔離并向信號輸出端205輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第二跟隨采樣信號。

其中，由于采樣模塊204輸出的第一采樣信號或第二采樣信號往往較弱，如果將采樣模塊204輸出的第一采樣信號或第二采樣信號直接輸出時，會使該第一采樣信號或第二采樣信號極不穩(wěn)定，因此通過跟隨單元2043接收第一采樣信號或第二采樣信號，并根據(jù)第一采樣信號或第二采樣信號向隔離模塊204發(fā)送與第一采樣信號特征相同的第一跟隨采樣信號或與第二采樣信號特征相同的第二跟隨采樣信號，使隔離模塊204能夠根據(jù)第一跟隨采樣信號或第二跟隨采樣信號進行噪聲隔離并向信號輸出端205輸出經(jīng)過噪聲隔離后的第一跟隨采樣信號或第二跟隨采樣信號，避免影響采樣信號的穩(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)輸入信號為電壓信號時，第一開關(guān)組DSW1的第一端與第二端斷路，當(dāng)輸入信號為電流信號時，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)輸入信號為電壓信號時，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接收從信號輸入端201輸入的輸入信號；當(dāng)輸入信號為電流信號時，第一開關(guān)組DSW1的第一端與第二端導(dǎo)通，從信號輸入端201輸入的輸入信號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，通過調(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，輸入信號可以為10V的電壓信號或20mA的電流信號，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)輸入信號為10V的電壓信號時，通過第三電阻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)輸入信號為20mA的電流信號時，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第五電阻R5輸出的電壓形成了負(fù)反饋，當(dāng)有電壓信號Vin輸入時第五電阻R5的第一端時，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，且電流If隨著輸入電壓Vin變化，并驅(qū)動線性光耦OC1的第一端與第二端間的LED發(fā)光把電信號轉(zhuǎn)變成光信號。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到并產(chǎn)生光電流Ipd1。同時，輸入電壓Vin也會產(chǎn)生電流流過第五電阻R5。由于沒有電流流入第二放大器A2的反向輸入端，因此流過第五電阻R5的電流將會流過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)出的光同時照射在兩個光敏二極管上，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，其增益可通過調(diào)整第七電阻R7與第五電阻R5的阻值來實現(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)明的實施例提供了一種隔離電路控制方法，用于上述實施例中提供的隔離電路，包括：

301、判斷輸入信號類型。

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

當(dāng)輸入信號為電壓信號時，執(zhí)行步驟302；當(dāng)輸入信號為電流信號時執(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)輸入信號為電壓信號時，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不對輸入信號起作用，采樣模塊204所接收的輸入信號與信號輸入端201所輸入的輸入信號相同。

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)輸入信號為電流信號時，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對信號輸入端201輸入的輸入信號按照預(yù)置比例進行分流，采樣模塊204所接收到的信號為經(jīng)過分流的輸入信號，當(dāng)信號輸入端201輸入的輸入信號的大小為i時，采樣模塊204接收的經(jīng)過分流的輸入信號的大小為ki。其中由于限流模塊202對輸入信號進行分流，因此經(jīng)過分流的輸入信號小于分流前的輸入信號。

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

通過以上的實施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以用硬件實現(xiàn)，或固件實現(xiàn)，或它們的組合方式來實現(xiàn)。當(dāng)使用軟件實現(xiàn)時，可以將上述功能存儲在計算機可讀介質(zhì)中或作為計算機可讀介質(zhì)上的一個或多個指令或代碼進行傳輸。計算機可讀介質(zhì)包括計算機存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)，其中通信介質(zhì)包括便于從一個地方向另一個地方傳送計算機程序的任何介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是計算機能夠存取的任何可用介質(zhì)。以此為例但不限于：計算機可讀介質(zhì)可以包括隨機存儲器(英文全稱：Random Access Memory，英文簡稱：RAM)、只讀存儲器(英文全稱：Read Only Memory，英文簡稱：ROM)、電可擦可編程只讀存儲器(英文全稱：Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，英文簡稱：EEPROM)、只讀光盤(英文全稱：Compact Disc Read Only Memory，英文簡稱：CD-ROM)或其他光盤存儲、磁盤存儲介質(zhì)或者其他磁存儲設(shè)備、或者能夠用于攜帶或存儲具有指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼并能夠由計算機存取的任何其他介質(zhì)。此外。任何連接可以適當(dāng)?shù)某蔀橛嬎銠C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，英文簡稱：DSL)或者諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或者其他遠(yuǎn)程源傳輸?shù)模敲赐S電纜、光纖光纜、雙絞線、DSL或者諸如紅外線、無線和微波之類的無線技術(shù)包括在計算機可讀介質(zhì)的定義中。

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

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，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)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。