一种电压自适应的数字量检测装置的制作方法

技术特征：
1.一种电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述数字量检测装置包括：反向检测电路模块、脉冲群防护电路模块、切换电路模块和过流防护电路模块；所述反向检测电路模块用于对数字量输入进行检测，当所述数字量输入正向接入所述反向检测电路模块时，所述反向检测电路模块通过反向检测第一支路输出第一检测指示信号，当所述数字量输入反向接入所述反向检测电路模块时，所述反向检测电路模块通过反向检测第二支路输出第二检测指示信号；所述脉冲群防护电路模块用于消除数字量输入的干扰信号，输出消除干扰后的输入电信号；所述切换电路模块用于根据所述消除干扰后的输入电信号的电压，以第一支路或第二支路进行传输；所述过流防护电路模块，用于检测传输后的输入电信号的电流是否超过设定阈值，当不超过设定阈值时，所述过流防护电路模块输出第一电平信号，当超过设定阈值时，所述过流防护电路模块输出第二电平信号。2.根据权利要求1所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述反向检测电路模块包括：4个二极管和2个发光二极管；数字量输入第一端口与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第一发光二极管的正极连接，第一发光二极管的负极与所述脉冲群防护电路模块的输入第一端口连接；所述脉冲群防护电路模块的输入第二端口与第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述数字量输入第二端口连接；所述第一二极管、第一发光二极管和第二二极管构成所述反向检测第一支路；数字量输入第一端口与第三二极管的正极连接，第三二极管的负极与第二发光二极管的正极连接，第二发光二极管的负极与所述脉冲群防护电路模块的输入第一端口连接；所述脉冲群防护电路模块的输入第二端口与第四二极管的正极连接，所述第四二极管的负极与所述数字量输入第二端口连接；所述第三二极管、第二发光二极管和第四二极管构成所述反向检测第二支路；当所述数字量输入正向接入所述反向检测电路模块时，所述反向检测第一支路导通，所述反向检测第二支路断路，所述第一发光二极管输出所述第一检测指示信号；当所述数字量输入反向接入所述反向检测电路模块时，所述反向检测第一支路断路，所述反向检测第二支路导通，所述第二发光二极管输出所述第二检测指示信号。3.根据权利要求1所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述脉冲群防护电路模块包括：3个稳压二极管、2个压敏电阻、2个场效应管和3个电阻；第一压敏电阻的一端与所述反向检测电路模块的输出端连接，另一端接地；所述反向检测电路模块的输出端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第一稳压二极管的负极连接，所述第一稳压二极管的正极与第二稳压二极管的负极连接，所述第二稳压二极管的正极接地；所述第一稳压二极管的正极与第一场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的漏极与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与所述反向检测电路模块的输出端连接，所述第一场效应管的源极接地；所述第一场效应管的漏极与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与第二场效应管
的栅极连接，所述第二场效应管的漏极与第二压敏电阻的一端连接，所述第二压敏电阻的另一端与所述反向检测电路模块的输出端连接，所述第二场效应管的源极接地；第三稳压二极管的负极与所述第二场效应管的栅极连接，第三稳压二极管的正极接地；所述数字量输入的电压为第一电压或第二电压；其中，所述第一电压分别大于等于第一压敏电阻、第一稳压二极管和第二稳压二极管的击穿电压；所述第二电压分别小于第一压敏电阻、第一稳压二极管和第二稳压二极管的击穿电压，且大于等于第二压敏电阻的击穿电压；当数字量输入的电压为第一电压时，所述第一压敏电阻被击穿导通，通过所述第一压敏电阻所在对地支路消除数字量输入的干扰信号；第一稳压二极管和第二稳压二极管击穿导通，第一场效应管的栅极电压为第二稳压二极管的钳位电压，第一场效应管的栅源电压大于门限电压，第一场效应管导通，第二场效应管的栅源电压小于门限电压，第二场效应管断开，第二压敏电阻不工作；当数字量输入的电压为第二电压时，所述第一压敏电阻不导通；所述第一稳压二极管和第二稳压二极管不导通，第一场效应管的栅源电压小于门限电压，第一场效应管断开，第二场效应管的栅极电压为第二电压，第二场效应管的栅源电压大于门限电压，第二场效应管导通，所述第二压敏电阻被击穿导通，通过所述第二压敏电阻所在对地支路消除数字量输入的干扰信号。4.根据权利要求3所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述脉冲群防护电路模块还包括：3个电容；第一电容的一端与第一稳压二极管的负极连接，另一端接地；第二电容的一端与第二稳压二极管的负极连接，另一端接地；第三电容的一端与第三稳压二极管的负极连接，另一端接地。5.根据权利要求3所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述第一场效应管和第二场效应管均为nmos管。6.根据权利要求1所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述切换电路模块包括：2个稳压二极管、2个场效应管和6个电阻和2个发光二极管；所述脉冲群防护电路模块的输出端与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端与第四稳压二极管的负极连接，第四稳压二极管的正极与第五稳压二极管的负极连接，第五稳压二极管的正极接地；第三场效应管的栅极与第五电阻的一端连接，第五电阻的另一端与第四稳压二极管的负极连接，第三场效应管的源极与所述脉冲群防护电路模块的输出端连接，第三场效应管的漏极与第六电阻连接，第六电阻的另一端与第四场效应管的栅极连接；第四场效应管的源极与所述脉冲群防护电路模块的输出端连接，第四场效应管的漏极与第三发光二极管的正极连接，第三发光二极管的负极与第七电阻的一端连接，第七电阻的另一端接地；所述第四场效应管、第三发光二级管和第七电阻构成第一支路；第三场效应管的漏极与第四发光二极管的正极连接，第四发光二极管的负极与第八电阻的一端连接，第八电阻的另一端接地；所述第三场效应管、第四发光二级管和第八电阻构成第二支路；
所述数字量输入的电压为第一电压或第二电压；其中，所述第一电压分别大于等于第四稳压二极管的击穿电压、第五稳压二极管的击穿电压；所述第二电压分别小于第四稳压二极管的击穿电压、第五稳压二极管的击穿电压；当数字量输入的电压为第一电压时，第四稳压二极管和第五稳压二极管击穿导通，第三场效应管的栅极电压为第四稳压二极管的钳位电压，第三场效应管的源级电压为第一电压，第三场效应管的源栅电压大于门限电压，第三场效应管导通，第四场效应管的栅源电压小于第四场效应管的门限电压，第四场效应管断开，所述第四发光二极管输出第一电压指示信号；当数字量输入的电压为第二电压时，第四稳压二极管和第五稳压二极管未击穿断开，第三场效应管的源极电压和栅极电压相等，第三场效应管的栅源电压小于门限电压，第三场效应管断开，第四场效应管的源极电压为第一电压，第四场效应管的源栅电压大于门限电压，第四场效应管导通，所述第三发光二极管输出第二电压指示信号。7.根据权利要求6所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述切换电路模块还包括：2个电容；第四电容的一端与所述脉冲群防护电路模块的输出端连接，另一端接地；第五电容的一端与所述第四稳压二极管的负极连接，另一端接地。8.根据权利要求6所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述第三场效应管和第四场效应管均为pmos管。9.根据权利要求1所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述过流防护电路模块包括：光耦合器、三极管和3个电阻；三极管的集电极与所述切换电路模块的输出端连接，发射极接地，基极与光耦合器的第一输入端连接；所述光耦合器的第二输入端与三极管的集电极连接，所述光耦合器的电源端与电源连接，所述光耦合器的输出端串联第十电阻后与电源连接，所述光耦合器的接地端串联第十一电阻后接地；所述光耦合器的第二输入端与第九电阻的一端连接，第九电阻的另一端接地；当传输后的输入电信号的电流不超过设定阈值时，所述光耦合器的第二输入端的电压小于三极管的发射结电压，三极管不导通，电流通过光耦合器，所述过流防护电路模块的输出端输出第一电平信号；当传输后的输入电信号的电流超过设定阈值时，所述光耦合器的第二输入端的电压大于三极管的发射结电压，三极管导通，电流通过光耦合器和三极管，所述过流防护电路模块输出第二电平信号。10.根据权利要求9所述的电压自适应的数字量检测装置，其特征在于，所述三极管为npn型三极管。

技术总结
本发明涉及一种电压自适应的数字量检测装置，包括：反向检测电路模块、脉冲群防护电路模块、切换电路模块和过流防护电路模块；反向检测电路模块用于对数字量输入进行检测，当数字量输入正向接入时，通过反向检测第一支路输出第一检测指示信号，当数字量输入反向接入时，通过反向检测第二支路输出第二检测指示信号；脉冲群防护电路模块用于消除数字量输入的干扰信号，输出消除干扰后的输入电信号；切换电路模块用于根据消除干扰后的输入电信号的电压，以第一支路或第二支路进行传输；过流防护电路模块，用于检测传输后的输入电信号的电流是否超过设定阈值，当不超过设定阈值时，输出第一电平信号，当超过设定阈值时，输出第二电平信号。电平信号。电平信号。


技术研发人员：孙冬 申磊 沈壮壮
受保护的技术使用者：中车青岛四方车辆研究所有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/6/10