具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的目信号检测电路能够同时检测无源节点信号、宽电压的有源节点信号、宽电流的有源节点信号这三种节点信号，电路元器件少、成本低且易于实现，实用性强。

如图1所示，于一实施例中，本发明的信号检测电路包括输入电源(24V)、第一开关S1、第二开关S2、第一电阻R1、TVS管VZ1、二极管D1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、光电耦合器U1、第二电容C2、分压电源(3.3V)、第四电阻R4和非门U2。

所述第一开关R1的一端与所述输入电源的正极(24V)相连，另一端与第一信号输入端(A)相连；所述第二开关S2的一端与第二信号输入端(B)相连，另一端与所述第一电阻R1的一端相连；所述第一电阻R1的另一端与所述输入电源的负极(GND)相连。其中，所述第一电阻R1采用精密电阻。当输入电流型有源开关信号时，所述第一电阻R1可起到将电流转换成电压的功能。

所述TVS管VZ1一端与所述第二信号输入端(B)相连，另一端与所述输入电源的负极(GND)相连。其中，所述TVS管VZ1用于静电防护。

所述第二电阻R2一端与所述第二信号输入端(B)相连，另一端与所述二极管D1的负极相连，所述二极管D1的正极与所述输入电源的负极(GND)相连；所述第三电阻R3、所述第一电容C1和所述光电耦合器U1并联在所述二极管D1两端。其中，所述第二电阻R2和所述第三电阻R3是配合使用的，对输入电压进行分压，使得所述第三地址怒R3两端拥有合适的分压，从而使与所述第三电阻R3相并联的光电耦合器U1导通。所述二极管D1用于防止电源反接导致电路故障，起保护电路的功能。所述第一电容C1用于滤除电源的部分噪声。所述光电耦合器U1能够有效地将引入的节点信号与后续信号处理电路相隔离，从而保护处理电路。

所述第二电容C2的一端与分压电源(3.3V)相连，另一端接地(DGND)。所述第四电阻R4的一端与所述分压电源(3.3V)相连，另一端与所述光电耦合器U1的正输出端相连，所述光电耦合器U1的负输出端接地F(DGND)；所述非门U2的输入端与所述光电耦合器U1的正输出端相连，输出端输出检测到的节点信号。所述第二电容C2用于滤除电源的部分噪声。所述第四电阻R4是上拉电阻，用于在初始状态且没有节点信号输入时，将所述非门U2的输入强制拉高，从而使所述非门U2的输出为低电平。由于输入的节点信号与光电耦合器U1处理后的信号的逻辑是相反的，故通过所述非门U2使光电耦合前后逻辑一致；同时增加了信号的驱动能力，使后续可带负载，如LED等。

于本发明一实施例中，本发明的信号检测电路还包括第三开关S3、第五电阻R5和LED，所述第三开关S3的一端与所述非门U2的输出端相连，另一端与所述第五电阻R5和所述LED串联后接地(DGND)。其中，所述第五电阻R5是限流电阻，用于保护线路。所述LED用于在开关信号接入且所述第三开关S3闭合时，起指示作用。

于本发明一实施例中，所述第一开关S1、所述第二开关S2和所述第三开关S3采用按键开关或拨动开关。

本发明的信号检测电路可检测三种信号，分别为无源节点信号、宽电压的有源节点信号、宽电流的有源节点信号。其中，只需改变所述第二电阻R2和所述第三电阻R3的阻值，即可实现宽电压的有源节点信号检测，基本要求是只要满足光耦导通的条件即可；只需改变所述第一电阻R1的值，即可实现宽电流的有源节点的检测，改变所述第一电阻R1的值，使输入的电流转换成的电压，在所述第二电阻R2和所述第三电阻R3分压后可导通光耦即可。

当检测无源节点信号时，闭合所述第一开关，断开所述第二开关，将无源节点接入所述第一信号输入端和所述第二信号输入端，并使所述无源节点信号的地与所述输入电源的负极(GND)相连，基于所述非门的输出端输出所述无源节点信号。具体地，将所述第一开关S1连通，所述第二开关S2和所述第三开关S3断开，通过第一信号输入端A和第二信号输入端B两端口，将工业现场的无源节点接入到电路，并使所述无源节点信号的地与所述输入电源的负极相连。无源节点信号没有电气量输入，因此导通所述第一开关S1可给电路提供一个24V的电压。当无源节点信号传来时，第一信号输入端A和第二信号输入端B接通，整个电路通路即导通，所述第二电阻R2和所述第三电阻R3对24V分压使得是光电耦合器U1导通。所述光电耦合器U1导通后，所述非门U2的输入信号由高电平变成低电平，所述非门U2的输出信号则由低电平变成高电平。此时可将所述非门U2的输出信号接入MCU进行数据处理和分析，也可提前将所述第三开关S3闭合，基于所述LED指示现场的无源节点信号。

当检测宽电压的有源节点信号时，将所述第一开关、所述第二开关断开，将宽电压的有源节点接入第二信号输入端(B)，并使所述无源节点信号的地与所述输入电源的负极(GND)相连，基于所述非门的输出信号输出所述宽电压的有源节点信号。具体地，首先，将所述第一开关S1、所述第二开关S2和所述第三开关S3均断开，第二信号输入端B接入现场的有源节点，并使所述无源节点信号的地与所述输入电源的负极相连。有源节点有电气量输入，因此不需要导通所述第一开关S1。当有宽电压的有源节点信号从第二信号输入端B输入时，直接通过所述第二电阻R2和所述第三电阻R3进行电阻分压，使所述光电耦合器U1导通。所述光电耦合器U1导通后，所述非门U2的输入信号由高电平变成低电平，输出信号则由低电平变成高电平。此时可将所述非门U2的输出信号接入MCU进行数据处理和分析，也可提前将所述第三开关S3闭合，基于所述LED指示现场的宽电压的有源节点信号。

当检测宽电流的有源节点信号时，将所述第二开关闭合，将所述第一开关断开，将宽电流的有源节点接入所述第二信号输入端(B)，并使所述无源节点信号的地与所述输入电源的负极(GND)相连，基于所述非门的输出信号输出所述宽电流的有源节点信号。具体地，将所述第二开关S2连通，所述第一抗S1和所述第三开关S3断开，第二信号输入端B接入现场的有源节点，并使所述无源节点信号的地与所述输入电源的负极(GND)相连。有源节点有电气量输入，因此不需要导通所述第一开关S1。当有宽电流的有源节点信号从第二信号输入端B输入时，首先经过所述第一电阻R1将电流转换成电压后，再通过所述第二电阻R2和所述第三电阻R3进行电阻分压，使所述光电耦合器U1导通。所述光电耦合器U1导通后，所述非门U2的输入信号由高电平变成低电平，输出信号则由低电平变成高电平。此时可将所述非门U2的输出信号接入MCU进行数据处理和分析，也可提前将所述第三开关S3闭合，基于所述LED指示现场的宽电流的有源节点信号。

优选地，由于所述非门U2的输出信号可直接进入MCU进行数据分析和处理，故将该电路复制成N个，则可实现N个节点信号的同时检测工作，满足工业现场大量开关的需求，电路易复制。同时，所述非门U2的输出信号可通过一个开关连接LED，直接点亮LED，以起到显示作用。当N个通道同时检测时，可根据每个通道LED灯的状态，快速定位到相应的开关，方便工作人员快速定位故障并检修。

综上所述，本发明的信号检测电路能够同时检测无源节点信号、宽电压的有源节点信号、宽电流的有源节点信号；电路元器件少、成本低且易于实现，具有一定的工业现场使用价值；包含充分的静电防护和限流保护、滤波等电路，可面临恶劣的工业环境，实用性强。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。