CN107168283A - 基于模拟量输入的诊断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于模拟量输入的诊断装置，其中，包括一模拟量输入电路输入电流信号；一ADC转换电路获取模拟量输入电路的输出信号、电压信号；所述ADC转换电路输出数字量信号给ISO磁隔离，所述ISO磁隔离连接处理芯片；还包括一光电隔离电路，所述光电隔离电路连接处理芯片的一控制端，一恒流源连接所述模拟量输入电路的输出端，所述恒流源与所述模拟量输入电路的一输出端之间连接有一开关；所述光电隔离电路连接所述开关。本发明提供一种基于模拟量输入诊断技术，模拟量输入通道准确采集电流信号，且电路带电流自诊断功能，提高了系统的整体稳定性。

Description

基于模拟量输入的诊断装置
技术领域
本发明涉及一种诊断装置，尤其涉及一种基于模拟量输入的诊断装置。
背景技术
在功能安全控制系统中，模拟量输入信号正确的采集，关系到后面的运算及输出，输入通道自身硬件必须稳定可靠。
现有技术中常规的控制系统，只是做到了输入数据的采集，再加一个通道冗余，而需要的功能安全控系统，不仅要做到三冗余输入，而且每个输入通道，带硬件自诊断电路，定期检测输入通道自身硬件的好坏，从而做到发现错误，定位错误，处理错误一整套机制，整个诊断电路用可靠性较高的分离原件搭建，不影响正常采集通道，用最少的成本，做到最优诊断策略。
发明内容
本发明公开了一种基于模拟量输入的诊断装置，用以解决现有技术中模拟量输入通道无法准确采集电流信号的问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于模拟量输入的诊断装置，其中，包括一模拟量输入电路输入电流信号；一ADC转换电路获取模拟量输入电路的输出信号、电压信号；所述ADC转换电路输出数字量信号给ISO磁隔离，所述ISO磁隔离连接处理芯片；还包括一光电隔离电路，所述光电隔离电路连接处理芯片的一控制端，一恒流源连接所述模拟量输入电路的输出端，所述恒流源与所述模拟量输入电路的一输出端之间连接有一开关；所述光电隔离电路连接所述开关。
如上所述的诊断装置，其中，所述电流信号的范围是4~20mA。
如上所述的诊断装置，其中，所述模拟量输入电路具有两电流信号输入端、两输出端。
如上所述的诊断装置，其中，所述ADC转换电路包括：一运算放大器、一ADC高速采样芯片；所述模拟量输入电路的输出端连接所述运算放大器，所述运算放大器的输出端与所述ADC高速采样芯片连接。
如上所述的诊断装置，其中，所述输入保护电路包括：双向瞬态抑制二极管、电容。
如上所述的诊断装置，其中，所述模拟量输入电路的两输出端之间连接有一第一电阻。
如上所述的诊断装置，其中，所述模拟量输入电路的两输出端与所述ADC转换电路之间均连接有第二电阻。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提供一种基于模拟量输入诊断技术，模拟量输入通道准确采集电流信号，且电路带电流自诊断功能，提高了系统的整体稳定性，在一个控制周期内，不影响正常数据采集的状态下，做到了硬件输入通道的自诊断功能，提高了整个硬件关键处理通道的可靠性和安全系数。
附图说明
图1是本发明基于模拟量输入的诊断装置的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：
图1是本发明基于模拟量输入的诊断装置的电路示意图，一种基于模拟量输入的诊断装置，其中，包括一模拟量输入电路1输入电流信号；一ADC转换电路2获取模拟量输入电路1的输出信号、外部的电压信号8；ADC转换电路2输出数字量信号给ISO磁隔离3，ISO磁隔离3连接处理芯片4；还包括一光电隔离电路5，光电隔离电路5连接处理芯片4的一控制端，一恒流源6连接模拟量输入电路1的输出端，恒流源6与模拟量输入电路1的一输出端之间连接有一开关；光电隔离电路5连接开关。
本发明通过模拟量输入电路1输入的电压信号给到ADC转换电路2，ADC转换电路2除了采集通道自身的信号外，还采集每个通道的重要电源电压信号，ADC转换电路2把采集的模拟量信号转为数字量信号经过ISO磁隔离3，送给处理芯片4进行数据运算控制。
处理芯片4发送诊断控制信号CTL1控制内部通道的恒流源6打开，这样ADC转换电路2会并入一个增量电流，处理芯片4采集到正常电流值叠加了已知的电流增量时，认为模拟量输入通道正常，若没有采集到变化值则认为输入通道错误，且进入错误处理机制，从而，ADC转换电路2、ISO隔离、处理芯片4、光电隔离电路5、恒流源6、开关组成了一个硬件自诊断电路。
硬件自诊断电路除诊断输入通道，还实时监测通道的主要电源电压输入，当ADC采集到的主要电源电压值超出预定范围时，则报警信号送给处理芯片4。硬件自诊断电路在不影响正常模拟信号采集的情况下，对输入通道的关键点及输入通道本身功能做到了硬件自诊断，能够实时监测，实时预警，发现错误导向安全。
进一步的，电流信号的范围是4~20mA。
进一步的，模拟量输入电路1具有两电流信号输入端、两输出端。
进一步的，ADC转换电路2包括：一运算放大器、一ADC高速采样芯片；模拟量输入电路1的输出端连接运算放大器，运算放大器的输出端与ADC高速采样芯片连接；模拟量输入电路1输出的电压信号通过运算放大器放大后送给ADC高速采样芯片。
进一步的，输入保护电路包括：双向瞬态抑制二极管、电容；从而使得输入保护电路能够抗高压，抗高频电磁干扰。
进一步的，模拟量输入电路1的两输出端之间连接有一第一电阻9；模拟量输入电路1的一输出端通过开关与恒流源6连接，另一输出端接地。
进一步的，模拟量输入电路1的两输出端与ADC转换电路2之间均连接有第二电阻10。

Claims (7)

1.一种基于模拟量输入的诊断装置，其特征在于，包括一模拟量输入电路输入电流信号；一ADC转换电路获取模拟量输入电路的输出信号、电压信号；所述ADC转换电路输出数字量信号给ISO磁隔离，所述ISO磁隔离连接处理芯片；还包括一光电隔离电路，所述光电隔离电路连接处理芯片的一控制端，一恒流源连接所述模拟量输入电路的输出端，所述恒流源与所述模拟量输入电路的一输出端之间连接有一开关；所述光电隔离电路连接所述开关。
2.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述电流信号的范围是4~20mA。
3.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述模拟量输入电路具有两电流信号输入端、两输出端。
4.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述ADC转换电路包括：一运算放大器、一ADC高速采样芯片；所述模拟量输入电路的输出端连接所述运算放大器，所述运算放大器的输出端与所述ADC高速采样芯片连接。
5.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述输入保护电路包括：双向瞬态抑制二极管、电容。
6.根据权利要求3所述的诊断装置，其特征在于，所述模拟量输入电路的两输出端之间连接有一第一电阻。
7.根据权利要求3所述的诊断装置，其特征在于，所述模拟量输入电路的两输出端与所述ADC转换电路之间均连接有第二电阻。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108170046A (zh) * 2017-11-29 2018-06-15 中核控制系统工程有限公司 一种隔离型双极性模拟量自诊断输入装置
CN111190047A (zh) * 2019-10-11 2020-05-22 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采集诊断电路及其失效诊断方法
CN113791606A (zh) * 2021-09-17 2021-12-14 上海斯可络压缩机有限公司 一种螺杆压缩机控制器自诊断系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101581295A (zh) * 2009-06-22 2009-11-18 北京航空航天大学 一种基于dsp的机载液压泵源故障诊断系统
JP2011069743A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Fuji Electric Systems Co Ltd アナログ出力装置
JP2013122186A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Denso Corp 発熱体通電制御システム
CN203551134U (zh) * 2013-09-30 2014-04-16 杭州开源电脑技术有限公司 一种多路模拟量工业采集装置
CN106020074A (zh) * 2016-08-04 2016-10-12 北京安控科技股份有限公司 一种一取一加诊断的功能安全模拟量输入电路
CN106353580A (zh) * 2016-09-21 2017-01-25 中车大连电力牵引研发中心有限公司 模拟量采集装置
CN106679738A (zh) * 2016-10-16 2017-05-17 浙江苍南仪表集团有限公司 具有自诊断功能的低功耗气体流量测量电路
CN206805287U (zh) * 2017-05-22 2017-12-26 上海自动化仪表有限公司 基于模拟量输入的诊断装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101581295A (zh) * 2009-06-22 2009-11-18 北京航空航天大学 一种基于dsp的机载液压泵源故障诊断系统
JP2011069743A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Fuji Electric Systems Co Ltd アナログ出力装置
JP2013122186A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Denso Corp 発熱体通電制御システム
CN203551134U (zh) * 2013-09-30 2014-04-16 杭州开源电脑技术有限公司 一种多路模拟量工业采集装置
CN106020074A (zh) * 2016-08-04 2016-10-12 北京安控科技股份有限公司 一种一取一加诊断的功能安全模拟量输入电路
CN106353580A (zh) * 2016-09-21 2017-01-25 中车大连电力牵引研发中心有限公司 模拟量采集装置
CN106679738A (zh) * 2016-10-16 2017-05-17 浙江苍南仪表集团有限公司 具有自诊断功能的低功耗气体流量测量电路
CN206805287U (zh) * 2017-05-22 2017-12-26 上海自动化仪表有限公司 基于模拟量输入的诊断装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108170046A (zh) * 2017-11-29 2018-06-15 中核控制系统工程有限公司 一种隔离型双极性模拟量自诊断输入装置
CN111190047A (zh) * 2019-10-11 2020-05-22 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采集诊断电路及其失效诊断方法
CN111190047B (zh) * 2019-10-11 2022-03-25 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采集诊断电路及其失效诊断方法
CN113791606A (zh) * 2021-09-17 2021-12-14 上海斯可络压缩机有限公司 一种螺杆压缩机控制器自诊断系统

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