本发明涉及工业自动化，更具体地，涉及一种模拟量输入的高输入阻抗控制电路及方法。
背景技术：
1、在工业自动化控制系统的使用中，为了提高设备的运行的可用性，一般需要做模块的冗余配置，特别是模拟量输入模块，在需要插入备模块时而不能影响主用模块的采集精度，从而才能做到真正的无扰切换，往往忽略了一点就是：在模块启动上电的过程中，模拟量输入通道上的器件由于在上电过程中状态的不确定性，会存在低输入阻抗的途径，从而把输入端的阻抗值拉低，造成主用模块采集值异常。因此需要模拟量输入模块不管在上电过程还是在正常工作过程中都需要有较高的输入阻抗。
2、为了解决插入备用模拟量输入模块在上电过程中存在低阻抗路径的问题，以往需要在每一个通道的输入端增加一个运算放大器或者仪表放大器。
3、在多通道的模拟量输入系统中，要求在每一个通道的输入端增加一个运算放大器或者仪表放大器，不仅价格昂贵而且还占用较大的印制板布板面积，同时对系统的供电也需要较高的要求。
4、因此，如何提供一种模拟量输入的高输入阻抗控制电路及方法成为本领域亟需解决的技术难题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种模拟量输入的高输入阻抗控制电路及方法。
2、根据本发明的第一方面，提供了一种模拟量输入的高输入阻抗控制电路，包括，第一高输入阻抗电路、第一控制开关、第二高输入阻抗电路和第二控制开关；
3、所述第一高输入阻抗电路的输入端与采样电路的第一输出端连接；所述第一高输入阻抗电路的输出端与模数转换电路的第一输入端连接；所述第二高输入阻抗电路的输入端与采样电路的第二输出端连接；所述第二高输入阻抗电路的输出端与模数转换电路的第二输入端连接；所述模数转换电路的输出端与控制单元的输入端连接；所述第一高输入阻抗电路的控制端与所述第一控制开关连接；所述第二高输入阻抗电路的控制端与所述第二控制开关连接；所述第一控制开关的控制端和所述第二控制开关的控制端分别与所述控制单元的输出端连接；
4、所述模数转换电路包括：第一多路复用器、第二多路复用器、第一运算放大器、第二运算放大器、第三多路复用器和模数转换器；
5、所述第一多路复用器的输入端为模数转换电路的第一输入端；所述第二多路复用器的输入端为模数转换电路的第二输入端；所述第一多路复用器的输出端与所述第一运算放大器的输入端连接；所述第二多路复用器的输出端与所述第二运算放大器的输入端连接；所述第一运算放大器的输出端和第二运算放大器的输出端分别与所述第三多路复用器的输入端连接；所述第三多路复用器的输出端连接与所述模数转换器的输入端连接；所述模数转换器的输出端为模数转换电路的输出端。
6、可选地，所述第一高输入阻抗电路包括：第一n沟道场效应管、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
7、所述第一n沟道场效应管的漏极与输入端与采样电路的第一输出端连接；所述第一n沟道场效应管的源极与模数转换电路的第一输入端连接；所述第三电阻的一端与所述第一n沟道场效应管的栅极连接；所述第三电阻的另一端与所述第一控制开关连接；所述第五电阻的一端与所述第一n沟道场效应管的源极连接；所述第五电阻的另一端与地连接；第四电阻的一端与所述第一n沟道场效应管的栅极连接；第四电阻的另一端与地连接。
8、可选地，所述采样电路包括：第一电阻和第二电阻；
9、所述第一电阻的一端与外部ai仪表一端连接，所述第一电阻的一端为采样电路的第一输出端；所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的一端为采样电路的第二输出端；所述第二电阻的另一端与地连接；
10、为了使采样电路的第一输出端信号能够通过第一n沟道场效应管，第一n沟道场效应管的栅极电压需要满足以下公式：
11、
12、其中，vg1为第一n沟道场效应管的驱动栅极电压；r3为第三电阻；r4为第四电阻；v1gs(th)为第一n沟道场效应管的阈值开启电压；iinput为模拟量输入电流。
13、可选地，所述第二高输入阻抗电路包括：第二n沟道场效应管、第六电阻、第七电阻和第八电阻；
14、所述第二n沟道场效应管的漏极与输入端与采样电路的第二输出端连接；所述第二n沟道场效应管的源极与模数转换电路的第二输入端连接；所述第六电阻的一端与所述第二n沟道场效应管的栅极连接；所述第六电阻的另一端与所述第二控制开关连接；所述第八电阻的一端与所述第二n沟道场效应管的源极连接；所述第八电阻的另一端与地连接；第七电阻的一端与所述第二n沟道场效应管的栅极连接；第七电阻的另一端与地连接。
15、可选地，所述采样电路包括：第一电阻和第二电阻；
16、所述第一电阻的一端与外部ai仪表一端连接，所述第一电阻的一端为采样电路的第一输出端；所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的一端为采样电路的第二输出端；所述第二电阻的另一端与地连接；
17、为了使采样电路的第二输出端信号能够通过第二n沟道场效应管，第二n沟道场效应管的栅极电压需要满足以下公式：
18、
19、其中，r6为第六电阻；r7为第七电阻；v2gs(th)为第二n沟道场效应管的阈值开启电压；iinput为模拟量输入电流。
20、根据本发明的第二方面，提供了一种模拟量输入的高输入阻抗控制方法，包括本发明第一方面第一项所述的模拟量输入的高输入阻抗控制电路，方法包括：
21、在上电过程中，第一控制开关断开，第一高输入阻抗电路处于高阻状态；
22、当上电完成后，控制单元控制第一控制开关闭合，第一高输入阻抗电路导通；
23、在上电过程中，第二控制开关断开，第二高输入阻抗电路处于高阻状态；
24、当上电完成后，控制单元控制第二控制开关闭合，第二高输入阻抗电路导通。
25、可选地，所述第一高输入阻抗电路包括：第一n沟道场效应管、第三电阻r3、第四电阻和第五电阻；
26、所述第一n沟道场效应管的漏极与输入端与采样电路的第一输出端连接；所述第一n沟道场效应管的源极与模数转换电路的第一输入端连接；所述第三电阻的一端与所述第一n沟道场效应管的栅极连接；所述第三电阻的另一端与所述第一控制开关连接；所述第五电阻的一端与所述第一n沟道场效应管的源极连接；所述第五电阻的另一端与地连接；第四电阻的一端与所述第一n沟道场效应管的栅极连接；第四电阻的另一端与地连接；
27、在上电过程中，第一控制开关断开，通过第四电阻下拉，使得第一n沟道场效应管的栅极电压为零，第一n沟道场效应管关断，第一高输入阻抗电路处于高阻状态；
28、当上电完成后，控制单元控制第一控制开关闭合，第一n沟道场效应管的栅极驱动电压vg1，通过第三电阻和第四电阻的分压电路，使得第一n沟道场效应管的栅极电压为：通过第五电阻默认下拉，即第一n沟道场效应管的源极为0v，第一高输入阻抗电路导通。
29、可选地，所述采样电路包括：第一电阻和第二电阻；
30、所述第一电阻的一端与外部ai仪表一端连接，所述第一电阻的一端为采样电路的第一输出端；所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的一端为采样电路的第二输出端；所述第二电阻的另一端与地连接；
31、为了使采样电路的第一输出端信号能够通过第一n沟道场效应管，第一n沟道场效应管的栅极电压需要满足以下公式：
32、
33、其中，vg1为第一n沟道场效应管q1的栅极驱动电压；r3为第三电阻；r4为第四电阻；v1gs(th)为第一n沟道场效应管q1的阈值开启电压；iinput为模拟量输入电流。
34、可选地，所述第二高输入阻抗电路包括：第二n沟道场效应管、第六电阻、第七电阻和第八电阻；
35、所述第二n沟道场效应管的漏极与输入端与采样电路的第二输出端连接；所述第二n沟道场效应管的源极与模数转换电路的第二输入端连接；所述第六电阻的一端与所述第二n沟道场效应管的栅极连接；所述第六电阻的另一端与所述第二控制开关连接；所述第八电阻的一端与所述第二n沟道场效应管的源极连接；所述第八电阻的另一端与地连接；第七电阻的一端与所述第二n沟道场效应管的栅极连接；第七电阻的另一端与地连接；
36、在上电过程中，第二控制开关断开，通过第四电阻下拉，使得第二n沟道场效应管的栅极电压为零，第二n沟道场效应管关断，第二高输入阻抗电路处于高阻状态；
37、当上电完成后，控制单元控制第二控制开关闭合，第二n沟道场效应管的栅极驱动电压vg2，通过第六电阻和第七电阻的分压电路，使得第二n沟道场效应管的栅极电压为：通过第八电阻默认下拉，即第二n沟道场效应管的源极为0v，第二高输入阻抗电路导通。
38、可选地，所述采样电路包括：第一电阻r1和第二电阻r2；
39、所述第一电阻的一端与外部ai仪表一端连接，所述第一电阻的一端为采样电路的第一输出端；所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的一端为采样电路的第二输出端；所述第二电阻的另一端与地连接；
40、为了使采样电路的第二输出端信号能够通过第二n沟道场效应管，第二n沟道场效应管的栅极电压需要满足以下公式：
41、
42、其中，r6为第六电阻；r7为第七电阻；v2gs(th)为第二n沟道场效应管的阈值开启电压；iinput为模拟量输入电流。
43、根据本发明公开的技术内容，具有如下有益效果：在上电过程中为模拟量输入通道提供高阻抗；并且电路器件成本低、布板面积小且需要较低电源供电。
44、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
1.一种模拟量输入的高输入阻抗控制电路，其特征在于，包括：第一高输入阻抗电路、第一控制开关、第二高输入阻抗电路和第二控制开关；
2.根据权利要求1所述的模拟量输入的高输入阻抗控制电路，其特征在于，所述第一高输入阻抗电路包括：第一n沟道场效应管、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
3.根据权利要求2所述的模拟量输入的高输入阻抗控制电路，其特征在于，所述采样电路包括：第一电阻和第二电阻；
4.根据权利要求1所述的模拟量输入的高输入阻抗控制电路，其特征在于，所述第二高输入阻抗电路包括：第二n沟道场效应管、第六电阻、第七电阻和第八电阻；
5.根据权利要求4所述的模拟量输入的高输入阻抗控制电路，其特征在于，所述采样电路包括：第一电阻和第二电阻；
6.一种模拟量输入的高输入阻抗控制方法，其特征在于，包括权利要求1所述的模拟量输入的高输入阻抗控制电路，方法包括：
7.根据权利要求6所述的模拟量输入的高输入阻抗控制方法，其特征在于，所述第一高输入阻抗电路包括：第一n沟道场效应管、第三电阻r3、第四电阻和第五电阻；
8.根据权利要求7所述的模拟量输入的高输入阻抗控制方法，其特征在于，所述采样电路包括：第一电阻和第二电阻；
9.根据权利要求6所述的模拟量输入的高输入阻抗控制方法，其特征在于，所述第二高输入阻抗电路包括：第二n沟道场效应管、第六电阻、第七电阻和第八电阻；
10.根据权利要求9所述的模拟量输入的高输入阻抗控制方法，其特征在于，所述采样电路包括：第一电阻r1和第二电阻r2；
