CN113030707A - 主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置及方法，该装置包括：主处理模块，用于判断是否正常接收到了处理后的输入信号，在判断为否的情况下，向主动触发激励输出电路发送激励输出信号触发指令，并根据输入检测电路反馈的隔离检测结果实现故障的定位和诊断；主动触发激励输出电路，用于接收所述激励输出信号触发指令，触发激励输出信号，通过选择开关模块将所述激励输出信号输入到输入检测电路；输入检测电路，用于通过光耦隔离器对输入信号或激励输出信号进行隔离检测，并将隔离检测结果发送到主处理模块；选择开关模块，用于切换输入信号或者激励输出信号输出到输入检测电路。

Description

主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置及方法

技术领域

本发明涉及电学技术领域，尤其是涉及一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置及方法。

背景技术

军工主战或保障装备要求装备自身能够实现故障的检测、定位和诊断，提高装备的测试性和可靠性，从而达到快速定位故障，提高作战的快速响应能力。

在军工装备内部提供的定位与诊断故障的能力，通常采用设计检测电路来实现对输入信号的采集和测量，但是在装备自身的检测电路故障情况下，却无法判断输入信号是否输入，更无法判断输入信号的正确与否。此种情况下，输入信号故障无法实现检测、定位和诊断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置及方法，旨在解决现有技术中的上述问题。

本发明提供一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置，包括：

主处理模块，用于判断是否正常接收到了处理后的输入信号，在判断为否的情况下，向主动触发激励输出电路发送激励输出信号触发指令，并根据输入检测电路反馈的隔离检测结果实现故障的定位和诊断；

主动触发激励输出电路，用于接收所述激励输出信号触发指令，触发激励输出信号，通过选择开关模块将所述激励输出信号输入到输入检测电路；

输入检测电路，用于通过光耦隔离器对输入信号或激励输出信号进行隔离检测，并将隔离检测结果发送到主处理模块；

选择开关模块，用于切换输入信号或者激励输出信号输出到输入检测电路。

本发明提供一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路方法，包括：

通过主处理模块判断是否正常接收到了处理后的输入信号，在判断为否的情况下，向主动触发激励输出电路发送激励输出信号触发指令；

通过主动触发激励输出电路接收所述激励输出信号触发指令，触发激励输出信号，通过选择开关模块将所述激励输出信号输入到输入检测电路；

通过选择开关模块切换输入信号或者激励输出信号输出到输入检测电路；

通过输入检测电路通过光耦隔离器对输入信号或激励输出信号进行隔离检测，并将隔离检测结果发送到主处理模块；

通过主处理模块根据输入检测电路反馈的隔离检测结果实现故障的定位和诊断。

采用本发明实施例，通过主动触发激励信号故障定位与诊断电路，在装备输入信号出现故障时，主处理模块主动触发激励输出信号，通过选择开关切换给输入检测电路模块，实现对输入检测电路的检测，对输入检测电路的功能完好性进行判断，达到判断输入信号故障的定位和诊断功能，提高设备的测试性和可靠性。本发明实施例的故障定位与诊断技术，电路构成简单，与装备功能电路相互隔离和独立，抗干扰性强。主动触发激励信号故障定位与诊断电路可以实现输入信号故障的检测、定位和诊断。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置的示意图；

图2是本发明实施例的主处理模块的详细电路图；

图3是本发明实施例的输入检测电路的详细电路图；

图4是本发明实施例的主动触发激励输出电路的详细电路图；

图5是本发明实施例的选择开关模块的详细电路图；

图6是本发明实施例的主动触发激励信号故障定位与诊断电路方法的流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中的上述问题，本发明实施例提供了一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置及方法，在该装置中，主动触发激励信号故障定位与诊断电路的功能是在设备内部设计有专用的输入信号检测电路和激励信号输出电路，用于对故障进行定位和诊断，提高设备的测试性和可靠性。主要包括主处理模块、输入检测电路模块、主动触发激励输出电路模块和选择开关模块。主处理模块主要由MCU、复位、时钟及其他辅助电路组成。实现的功能是作为故障定位和诊断电路的处理核心，负责对输入信号信息的检测、处理，主动触发激励输出信号，从而实现故障的定位和诊断。输入检测电路模块主要由滤波电容、分压电阻、光耦隔离器等组成，实现的功能是通过光耦隔离器进行隔离输入检测电路，实现对输入信号的隔离采集。主动触发激励输出电路模块主要由电容、MOS、三极管等组成。实现的功能是在输入信号检测失败情况下，主动触发激励输出信号，通过选择开关切入输入检测电路，从而判断输入检测电路的完好性，进而判断输入信号是否输入，进行故障定位和诊断。选择开关模块主要由继电器、三极管、二极管、电阻、电容等组成，实现的功能是切换输入信号或者主动触发激励输出信号，输出到输入检测电路进行检测。

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

装置实施例

根据本发明实施例，提供了一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置，图1是本发明实施例的主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置的示意图，如图1所示，根据本发明实施例的主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置具体包括：

主处理模块10，用于判断是否正常接收到了处理后的输入信号，在判断为否的情况下，向主动触发激励输出电路发送激励输出信号触发指令，并根据输入检测电路反馈的隔离检测结果实现故障的定位和诊断；

所述主处理模块10具体包括：

主控制器MCU模块、以及与所述MCU模块连接的复位模块、时钟模块、调试电路、参考电压电路和启动电路，其中，所述时钟模块包括主时钟电路和辅助时钟电路。

如图2所示，主处理模块由MCU、时钟、复位、调试电路，参考电压、启动电路等外围电路组成，其中U9为STM32F103VT作为主控制器MCU，Y1、R7、C2和C3组成主时钟电路，Y2、C4和C5组成辅助时钟电路，C1和R6组成复位电路，P1和C101组成调试电路，V2、EC5、B2、B3、EC6、C6、C7、R0、C8和C9组成电压采集的参考电压电路，R8和R9组成启动电路。主处理模块作为故障定位和诊断电路的处理核心，负责对输入信号信息的检测、处理，主动触发激励输出信号，从而实现故障的定位和诊断。

主动触发激励输出电路12，用于接收所述激励输出信号触发指令，触发激励输出信号，通过选择开关模块将所述激励输出信号输入到输入检测电路；

所述主动触发激励输出电路12具体包括：MOS管U2、三极管Q306、三极管Q316、电阻R364、电阻R356、电阻R303、电感FB310、电感FB301、电源E301、电容C301和电容C302，其中：

所述MOS管U2的G2端与三极管Q316的集电极连接，三极管Q316的集电极还连接电阻R303的一端，所述电阻R303的另一端接电源，所述第一三极管的基极连接有电阻R356，所述电阻R356连接输出，所述三极管Q316的发射极接地；所述MOS管的G1端连接三极管Q306的集电极，所述三极管Q306的发射极接地，所述三极管Q306的基极连接输出，述三极管Q306的集电极还连接有电阻R364的一端，所述电阻R364的另一端连接串联的电感FB310、电感FB301，所述电感FB301连接所述MOS管U2的S1端和S2端，所述电感FB301的一端和接地之间还连接有一个电源E301以及和电源E301并联的两个电容C301和电容C302，所述MOS管U2的D1端和D2端连接输出。

如图4所示，主动触发激励输出电路12主要由MOS管U2、NPN三极管Q306、Q316、R364、R356、R303、FB310、FB301、E301、C301和C302组成，实现的功能是在输入信号检测失败情况下，主动触发激励输出信号。

输入检测电路14，用于通过光耦隔离器对输入信号或激励输出信号进行隔离检测，并将隔离检测结果发送到主处理模块；所述输入检测电路14模块具体包括：光耦U310、光耦U311、电阻R321、电阻R323、电阻R324和电阻R322组成，其中，光耦U310的二极管一端连接有电阻R324，所述光耦U310的三极管一端接收第一输入信号或第一激励输出信号，电阻R321的一端连接所述光耦U310的三极管一端，另一端连接电源；光耦U311的二极管一端连接有电阻R322，所述光耦U311的三极管一端接收第二输入信号或第二激励输出信号，电阻R323的一端连接所述光耦U311的三极管一端，另一端连接电源。

如图3所示，输入检测电路14由光耦U310、光耦U311、R321、R323、R324和R322组成，。实现的功能是通过光耦隔离器进行隔离输入检测电路，实现对输入信号的隔离采集。

选择开关模块16，用于切换输入信号或者激励输出信号输出到输入检测电路。

所述择开关模块16具体包括：继电器K11、二极管D11、三极管Q11、电阻R66和电阻R68，其中，所述继电器K11并联二极管D11，所述继电器K11与三极管Q11的集电极连接，三极管Q11的发射极接地，三极管Q11的基极连接有电阻R66，三极管Q11的基极和发射极之间并联有电阻R68。

如图5所示，选择开关模块主要由继电器K11、NPN三极管Q11、二极管D11、R66和R68组成。实现的功能是切换输入信号或者主动触发激励输出信号，输出到输入检测电路进行检测。

综上所述，采用本发明实施例，通过主动触发激励信号故障定位与诊断电路，在装备输入信号出现故障时，主处理模块主动触发激励输出信号，通过选择开关切换给输入检测电路模块，实现对输入检测电路的检测，对输入检测电路的功能完好性进行判断，达到判断输入信号故障的定位和诊断功能，提高设备的测试性和可靠性。本发明实施例的故障定位与诊断技术，电路构成简单，与装备功能电路相互隔离和独立，抗干扰性强。主动触发激励信号故障定位与诊断电路可以实现输入信号故障的检测、定位和诊断。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路方法，用于上述主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置，图6是本发明实施例的主动触发激励信号故障定位与诊断电路方法的流程图，如图6所示，根据本发明实施例的主动触发激励信号故障定位与诊断电路方法具体包括：

步骤601，通过主处理模块判断是否正常接收到了处理后的输入信号，在判断为否的情况下，向主动触发激励输出电路发送激励输出信号触发指令；

步骤602，通过主动触发激励输出电路接收所述激励输出信号触发指令，触发激励输出信号，通过选择开关模块将所述激励输出信号输入到输入检测电路；

步骤603，通过选择开关模块切换输入信号或者激励输出信号输出到输入检测电路；

步骤604，通过输入检测电路通过光耦隔离器对输入信号或激励输出信号进行隔离检测，并将隔离检测结果发送到主处理模块；

步骤605，通过主处理模块根据输入检测电路反馈的隔离检测结果实现故障的定位和诊断。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置，其特征在于，包括：

主处理模块，用于判断是否正常接收到了处理后的输入信号，在判断为否的情况下，向主动触发激励输出电路发送激励输出信号触发指令，并根据输入检测电路反馈的隔离检测结果实现故障的定位和诊断；

主动触发激励输出电路，用于接收所述激励输出信号触发指令，触发激励输出信号，通过选择开关模块将所述激励输出信号输入到输入检测电路；

输入检测电路，用于通过光耦隔离器对输入信号或激励输出信号进行隔离检测，并将隔离检测结果发送到主处理模块；

选择开关模块，用于切换输入信号或者激励输出信号输出到输入检测电路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主处理模块具体包括：

主控制器MCU模块、以及与所述MCU模块连接的复位模块、时钟模块、调试电路、参考电压电路和启动电路，其中，所述时钟模块包括主时钟电路和辅助时钟电路。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主动触发激励输出电路具体包括：MOS管U2、三极管Q306、三极管Q316、电阻R364、电阻R356、电阻R303、电感FB310、电感FB301、电源E301、电容C301和电容C302，其中：

所述MOS管U2的G2端与三极管Q316的集电极连接，三极管Q316的集电极还连接电阻R303的一端，所述电阻R303的另一端接电源，所述第一三极管的基极连接有电阻R356，所述电阻R356连接输出，所述三极管Q316的发射极接地；所述MOS管的G1端连接三极管Q306的集电极，所述三极管Q306的发射极接地，所述三极管Q306的基极连接输出，述三极管Q306的集电极还连接有电阻R364的一端，所述电阻R364的另一端连接串联的电感FB310、电感FB301，所述电感FB301连接所述MOS管U2的S1端和S2端，所述电感FB301的一端和接地之间还连接有一个电源E301以及和电源E301并联的两个电容C301和电容C302，所述MOS管U2的D1端和D2端连接输出。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述择开关模块具体包括：继电器K11、二极管D11、三极管Q11、电阻R66和电阻R68，其中，所述继电器K11并联二极管D11，所述继电器K11与三极管Q11的集电极连接，三极管Q11的发射极接地，三极管Q11的基极连接有电阻R66，三极管Q11的基极和发射极之间并联有电阻R68。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入检测电路模块具体包括：光耦U310、光耦U311、电阻R321、电阻R323、电阻R324和电阻R322组成

光耦U310的二极管一端连接有电阻R324，所述光耦U310的三极管一端接收第一输入信号或第一激励输出信号，电阻R321的一端连接所述光耦U310的三极管一端，另一端连接电源；

光耦U311的二极管一端连接有电阻R322，所述光耦U311的三极管一端接收第二输入信号或第二激励输出信号，电阻R323的一端连接所述光耦U311的三极管一端，另一端连接电源。

6.一种主动触发激励信号故障定位与诊断电路方法，其特征在于，用于上述权利要求1-5中任一项所述的主动触发激励信号故障定位与诊断电路装置，所述方法具体包括：

通过主处理模块判断是否正常接收到了处理后的输入信号，在判断为否的情况下，向主动触发激励输出电路发送激励输出信号触发指令；

通过主动触发激励输出电路接收所述激励输出信号触发指令，触发激励输出信号，通过选择开关模块将所述激励输出信号输入到输入检测电路；

通过选择开关模块切换输入信号或者激励输出信号输出到输入检测电路；

通过输入检测电路通过光耦隔离器对输入信号或激励输出信号进行隔离检测，并将隔离检测结果发送到主处理模块；

通过主处理模块根据输入检测电路反馈的隔离检测结果实现故障的定位和诊断。

Images