具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,在下述描述中,参考附图,附图描述了本发明的若干实施案例。应当理解,还可使用其他实施案例,并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的,并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例,而并非旨在限制本发明。空间相关的术语,例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、““下部”、“上方”、“上部”等,可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
在通篇说明书中,当说某部分与另一部分“连接”时,这不仅包括“直接连接”的情形,也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外,当说某种部分“包括”某种构成要素时,只要没有特别相反的记载,则并非将其它构成要素,排除在外,而是意味着可以还包括其它构成要素。
其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成分、区域、层及/或段而使用的,但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成分、区域、层或段区别于其它部分、成分、区域、层或段。因此,以下叙述的第一部分、成分、区域、层或段在不超出本发明范围的范围内,可以言及到第二部分、成分、区域、层或段。
再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组,但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。因此,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
本发明提供一种安全输入电路,通过设置利用ADC进行输入采样的第一通道输入电路以及第二通道输入电路来实现后续根据采样端ADC1以及ADC2的电压值来进行电路障碍检测,可有效提升抗干扰能力,提升生产效率及生产安全。
下面以附图为参考,针对本发明的实施例进行详细说明,以便本发明所述技术领域的技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种不同形态体现,并不限于此处说明的实施例。
如图1所示,展示本发明实施例中的安全输入电路的结构示意图。
所述电路包括:
第一通道输入电路,包括:第一输入驱动电路①,包括:第一电阻R1,其一端连接供电电源VCC,其另一端连接第一控制端S11;所述第一输入滤波电路②,包括:第二电阻R2以及第一电容C1;其中,所述第二电阻R2的一端连接所述第一电容C1一端,其另一端连接第一采样端S12;第一输入跟随电路③,包括:第一运算放大器U1A,其同向输入端引脚3连接所述第二电阻R2的另一端,其第一电源引脚连接供电电源VCC,其第二电源引脚接地,且所述第一运算放大器U1A的反向输入端引脚2以及输出端引脚1连接所述第一电容C1另一端;所述第一输入分压电路④,包括:第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5;其中,所述第三电阻R3以及第五电阻R5的一端连接所述第一运算放大器U1A的输出端;所述第五电阻R5的另一端连接供电电源VCC,所述第三电阻R3的另一端连接所述第四电阻R4;所述第四电阻R4的另一端接地;所述第一AD采样电路⑤包括:第六电阻R6以及第二电容C2;所述第六电阻R6的一端连接所述第三电阻R3连接所述第四电阻R4的一端;所述第六电阻R6的另一端连接所述第二电容C2的一端且连接采样端ADC1,其第二电容C2的另一端接地;
第二通道输入电路,包括:第二输入驱动电路⑥,包括:第七电阻R7,其一端接地,其另一端连接第二控制端S21;所述第二输入滤波电路⑦,包括:第八电阻R8以及第三电容C3;其中,所述第八电阻R8的一端连接所述第三电容C3一端,其另一端连接第二采样端S22;第二输入跟随电路⑧,包括:第二运算放大器U1B,其同向输入端引脚5连接所述第八电阻R8的另一端,其第一电源引脚连接供电电源VCC,其第二电源引脚接地,且所述第一运算放大器U1B的反向输入端引脚6以及输出端引脚7连接所述第三电容C3另一端;所述第二输入分压电路⑨,包括:第九电阻R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11;其中,所述第九电阻R9以及第十一电阻R11的一端连接所述第二运算放大器U1B的输出端;所述第十一电阻R11的另一端连接供电电源VCC,所述第九电阻R9的另一端连接所述第十电阻R10;所述第十电阻R10的另一端接地;所述第二AD采样电路⑩包括:第十二电阻R12以及第四电容C4;所述第十二电阻R12的一端连接所述第九电阻R9连接所述第十电阻R10的一端;所述第十二电阻R12的另一端连接所述第四电容C4的一端且连接采样端ADC2,其第四电容C4的另一端接地。
需要说明的是,所述第一控制端S11与第一采样端S12之间连接有一开关S1;正常情况下,当S1闭合时,所述第一控制端S11与第一采样端S12连接;当S2断开时,所述第二控制端S21与第二采样端S22断开。在S1以及S2闭合使用时,所述第一通道输入电路输出为高电平,而所述第一通道输入电路输出为低电平。本发明采用ADC采样可作为不同情况电平的识别,众说周知,使用ADC采样可以采用滤波(硬件,软件)来提高对现场干扰的抗性,因此本输入电路可有效提升抗干扰能力。
因此,基于上述电路,我们可以根据采样端ADC1以及采样端ADC1的电压值进行工作状态判断;
对于第一通道输入电路来说,正常情况为以下两种;
即当第一控制端S11与第一采样端S12断开时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为:
即当第一控制端S11与第一采样端S12连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为:
对于第一通道输入电路来说,故障情况为以下两种;
即当第一采样端S12与第二控制端S21连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为0;
即当第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二采样端S22连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为:
同样的,对于第二通道输入电路来说,正常情况为以下两种;
即当第二控制端S21与第二采样端S22断开时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为:
即当第二控制端S21与第二采样端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为:
对于第二通道输入电路来说,故障情况为以下两种;
即当第一控制端S11与第二采样端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为0;
即当第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二采样端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为:
基于上述各种情况的描述,得到该安全输入电路可以实现Cat.4/PLe的安全等级,因此本电路是一种符合Cat.4/PLe的安全输入电路。
在一实施例中,为电路方便以及数据处理简单,应尽量选型参数保持一致;因此,令所述第一电阻R1的电阻值与第七电阻R7的电阻值相同(即R1=R7),所述第二电阻R2与第八电阻R8的电阻值相同(即R2=R8),所述第三电阻R3与第九电阻R9的电阻值相同(即R3=R9),所述第四电阻R4与第十电阻R10的电阻值相同(即R4=R10),所述第五电阻R5与第十一电阻R11的电阻值相同(即R5=R11),所述第六电阻R6与第十二电阻R12的电阻值相同(即R6=R12);所述第一电容C1与所述第三电容C3的电容值相同(即C1=C3),所述第二电容C2与第四电容C4的电容值相同(即C2=C4);所述第一运算放大器U1A与第二运算放大器U1B的类型及参数相同(即U1A=U1B)。
因此,当第一通道输入电路以及第二通道输入电路工作环境一致的情况下,对于第一通道输入电路来说,正常情况为以下两种;
即当第一控制端S11与第一采样端S12断开时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为:
即当第一控制端S11与第一采样端S12连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为:
对于第一通道输入电路来说,故障情况为以下两种;
即当第一采样端S12与第二控制端S21连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为0;
即当第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二采样端S22连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为:
同样的,对于第二通道输入电路来说,正常情况为以下两种;
即当第二控制端S21与第二采样端S22断开时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为:
即当第二控制端S21与第二采样端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为:
对于第二通道输入电路来说,故障情况为以下两种;
即当第一控制端S11与第二采样端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为0;
即当第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二采样端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为:
如图2展示本发明实施例中的电路故障检测系统的结构示意图。
安全输入电路21;所述安全输入电路可实现如图1所述的安全输入电路的所有功能;
其中,所述安全输入电路包括:第一通道输入电路,包括:第一输入驱动电路,包括:第一电阻R1,其一端连接供电电源VCC,其另一端连接第一控制端S11;所述第一输入滤波电路,包括:第二电阻R2以及第一电容C1;其中,所述第二电阻R2的一端连接所述第一电容C1一端,其另一端连接第一采样端S12;第一输入跟随电路,包括:第一运算放大器U1A,其同向输入端引脚3连接所述第二电阻R2的另一端,其第一电源引脚连接供电电源VCC,其第二电源引脚接地,且所述第一运算放大器U1A的反向输入端引脚2以及输出端引脚1连接所述第一电容C1另一端;所述第一输入分压电路,包括:第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5;其中,所述第三电阻R3以及第五电阻R5的一端连接所述第一运算放大器U1A的输出端;所述第五电阻R5的另一端连接供电电源VCC,所述第三电阻R3的另一端连接所述第四电阻R4;所述第四电阻R4的另一端接地;所述第一AD采样电路包括:第六电阻R6以及第二电容C2;所述第六电阻R6的一端连接所述第三电阻R3连接所述第四电阻R4的一端;所述第六电阻R6的另一端连接所述第二电容C2的一端且连接采样端ADC1,其第二电容C2的另一端接地;第二通道输入电路,包括:第二输入驱动电路,包括:第七电阻R7,其一端接地,其另一端连接第二控制端S21;所述第二输入滤波电路,包括:第八电阻R8以及第三电容C3;其中,所述第八电阻R8的一端连接所述第三电容C3一端,其另一端连接第二采样端S22;第二输入跟随电路,包括:第二运算放大器U1B,其同向输入端引脚5连接所述第八电阻R8的另一端,其第一电源引脚连接供电电源VCC,其第二电源引脚接地,且所述第一运算放大器U1B的反向输入端引脚6以及输出端引脚7连接所述第三电容C3另一端;所述第二输入分压电路,包括:第九电阻R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11;其中,所述第九电阻R9以及第十一电阻R11的一端连接所述第二运算放大器U1B的输出端;所述第十一电阻R11的另一端连接供电电源VCC,所述第九电阻R9的另一端连接所述第十电阻R10;所述第十电阻R10的另一端接地;所述第二AD采样电路包括:第十二电阻R12以及第四电容C4;所述第十二电阻R12的一端连接所述第九电阻R9连接所述第十电阻R10的一端;所述第十二电阻R12的另一端连接所述第四电容C4的一端且连接采样端ADC2,其第四电容C4的另一端接地。
故障检测模块22,连接所述安全输入电路21中的采样端ADC1以及采样端ADC2,用于采集所述采样端ADC1以及采样端ADC2的电压值Vadc1以及Vadc2,并获得电路故障状态判断结果。
在一实施例中,为了进一步提高现场抗干扰的能力,所述故障检测模块22包括:
电压检测子模块,用于采集所述采样端ADC1的电压值Vadc1以及采样端ADC2的电压值Vadc2;
故障状态判断子模块,连接所述电压检测单元,用于基于设定的抗干扰电压窗口,根据所述电压值Vadc1以及Vadc2获得电路故障状态判断结果;其中,所述电路故障状态判断结果包括:正常工作状态判断结果或故障状态判断结果。
需要说明的是,采用的抗干扰电压窗口是考虑了干扰因素,生成具有干扰参考数值余量的电压窗口来判断电路是否出现故障;相比于常用的采用DI采样方式的脉冲方式,仅仅根据MCU io的特性进行高低电平判断,来了干扰电平就会被错误识别,导致安全控制器的报错;
本发明是通过安全输入电路利用ADC进行输入采样,来基于设定的抗干扰电压窗口实现电路故障的判断,考虑了干扰因素,可进一步提高现场抗干扰的能力。
在一实施例中,所述故障状态判断子模块包括:判断单元,用于基于设定的抗干扰电压窗口,根据电压值Vadc1以及Vadc2分别获得获得第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果;其中,所述第一故障状态判断结果包括:第一正常工作状态判断结果或第一故障状态判断结果;所述第二故障状态判断结果包括:第二正常工作状态判断结果或第二故障状态判断结果;结果输出单元,用于输出包含第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果的电路故障状态判断结果。
在一实施例中,所述故障状态判断单元包括:第一通道判断子单元,用于基于第一通道电压窗口,根据所述电压值Vadc1判断获得第一故障状态判断结果;第二通道判断子单元,用于基于第二通道电压窗口,根据所述电压值Vadc2判断获得第二故障状态判断结果。
进一步的,在一实施例中,所述第一通道电压窗口包括四个窗口,所述基于第一通道电压窗口,根据所述电压值Vadc1判断获得第一故障状态判断结果包括:
若所述所述电压值Vadc1处于所述第一通道电压窗口中的第一窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第一采样端S12开路的第一正常工作状态判断结果;其中,所述第一窗口根据第一理论电压V11设定;并且其中,也就是说,即当第一控制端S11与第一采样端S12断开时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为V11,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V11向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第一窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc1处于所述第一通道电压窗口中的第二窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第一采样端S12连接的第一正常工作状态判断结果;其中,所述第二窗口根据第二理论电压V12相关;并且其中,也就是说,即当第一控制端S11以及第一采样端S12连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为V12,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V12向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第二窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc1处于所述第一通道电压窗口中的第三窗口内,则获得对应第一采样端S12以及第二控制端S22连接的第一故障状态判断结果;其中,所述第三窗口根据第三理论电压V13相关;并且其中,Vadc13=0;也就是说,即当第一采样端S12以及第二控制端S22连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为V13,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V13向正向扩展至一上限窗口阈值,以构成第三窗口;即其上限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc1处于所述第一通道电压窗口中的第四窗口内,则获得对应第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接的第一故障状态判断结果;其中,所述第四窗口根据第四理论电压V14相关;并且其中, 也就是说,即当第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1应为V14,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V14向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第四窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
和/或,所述第二通道电压窗口包括四个窗口,因此所述基于第二通道电压窗口,根据所述电压值Vadc2判断获得第二故障状态判断结果包括:
若所述所述电压值Vadc2处于所述第二通道电压窗口中的第一窗口内,则获得对应第二控制端S21以及第二采样端S22开路的第二正常工作状态判断结果;其中,所述第一窗口根据第一理论电压V21设定;并且其中,也就是说,即当第二控制端S21以及第二采样端S22开路时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为V21,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V21向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第一窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc2处于所述第二通道电压窗口中的第二窗口内,则获得对应第二控制端S21以及第二采样端S22连接的第二正常工作状态判断结果;其中,所述第二窗口根据第二理论电压V22设定;并且其中,也就是说,即当第二控制端S21以及第二采样端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为V22,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V22向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第二窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc1处于所述第二通道电压窗口中的第三窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第二采样端S22连接的第二故障状态判断结果;其中,所述第三窗口根据第三理论电压V23设定;并且其中,Vadc23=0;也就是说,即当第一控制端S11以及第二采样端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为V23,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V23向正向扩展至一上限窗口阈值,以构成第三窗口;即其上限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc2处于所述第二通道电压窗口中的第四窗口内,则获得对应第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接的第二故障状态判断结果;其中,所述第四窗口根据第四理论电压V24相关;并且其中, 也就是说,即当第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接时,采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为V24,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V24向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第四窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
即通过上述情形,可以实现PLe/cat.4的安全等级,因此本电路故障检测系统可以实现对Cat.4/Ple安全等级的电路检测。
在一实施例中,所述第一通道电压窗口的四个窗口与所述第二通道电压窗口的四个窗口均处于同一窗口即抗干扰电压窗口上,并且按顺序排列,且每个电压窗口不得和别的电压窗口进行重合,这会导致情形识别不良。当处于窗口区之外时,可以保持为上一状态的识别。
在一实施例中,当安全输入电路中所述第一电阻R1的电阻值与第七电阻R7的电阻值相同(即R1=R7),所述第二电阻R2与第八电阻R8的电阻值相同(即R2=R8),所述第三电阻R3与第九电阻R9的电阻值相同(即R3=R9),所述第四电阻R4与第十电阻R10的电阻值相同(即R4=R10),所述第五电阻R5与第十一电阻R11的电阻值相同(即R5=R11),所述第六电阻R6与第十二电阻R12的电阻值相同(即R6=R12);所述第一电容C1与所述第三电容C3的电容值相同(即C1=C3),所述第二电容C2与第四电容C4的电容值相同(即C2=C4);所述第一运算放大器U1A与第二运算放大器U1B的类型及参数相同(即U1A=U1B)时,抗干扰电压窗口仅需要四个窗口就可以实现故障检测;
即所述基于设定的抗干扰电压窗口,根据电压值Vadc1以及Vadc2分别获得获得第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果包括:
若所述所述电压值Vadc1和/或Vadc2处于所述电压窗口中的第一阈值窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第一采样端S12开路的第一正常工作状态判断结果和/或对应第二控制端S21以及第二采样端S22开路的第二正常工作状态判断结果;其中,所述第一阈值窗口根据第一理论电压V1设定;并且其中,也就是说,即当第一控制端S11与第一采样端S12断开时和/或第二控制端S21以及第二采样端S22开路时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1和/或采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为V1,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V1向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第一阈值窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc1和/或Vadc2处于所述电压窗口中的第二阈值窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第一采样端S12连接的第一正常工作状态判断结果和/或对应第二控制端S21以及第二采样端S22连接的第二正常工作状态判断结果;其中,所述第二阈值窗口根据第二理论电压V2相关;并且其中,也就是说,即当第一控制端S11以及第一采样端S12连接和/或第二控制端S21以及第二采样端S22连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1和/或采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为V2,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V2向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第二阈值窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc1和/或Vadc2处于所述通道电压窗口中的第三阈值窗口内,则获得对应第一采样端S12以及第二控制端S22连接的第一故障状态判断结果和/或对应第一控制端S11以及第二采样端S22连接的第二故障状态判断结果;其中,所述第三阈值窗口根据第三理论电压V3相关;并且其中,V3=0;也就是说,即当第一采样端S12以及第二控制端S22连接和/或第一控制端S11以及第二采样端S22连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1和/或采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为V3,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V3向正向扩展至一上限窗口阈值,以构成第三阈值窗口;即其上限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
若所述所述电压值Vadc1和/或Vadc2处于所述通道电压窗口中的第四窗口内,则获得对应第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接的第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果;其中,所述第四阈值窗口根据第四理论电压V4相关;并且其中,也就是说,即当对应第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接时,采样端ADC1的电压理论值Vadc1和/或采样端ADC2的电压理论值Vadc2应为V4,但是由于干扰,我们可以根据具体需求对V4向正向扩展至一上限窗口阈值和/或向负向扩展至一下限窗口阈值,以构成第四阈值窗口;即其上限窗口阈值以及下限窗口阈值的具体数值根据具体干扰情况在当前情形下的影响而决定。
优选的,所述第一阈值窗口、第二阈值窗口、第三阈值窗口以及第四阈值窗口互相不重合,且按数值大小顺序排列,如图3所示。当处于窗口区之外时,可以保持为上一状态的识别。
与上述实施例原理相似的是,本发明提供一种电路故障检测方法。
以下结合附图提供具体实施例:
如图4展示本发明实施例中的电路故障检测方法的流程示意图。
应用如上所述的电路故障检测系统,所述方法包括:
步骤S41:采集所述采样端ADC1以及采样端ADC2的电压值Vadc1以及Vadc2;
在一实施例中,可以在所述采样端ADC1以及采样端ADC2直接采集所述电压值Vadc1以及Vadc2,也可以由分别连接所述采样端ADC1的第一处理芯片MCUA以及连接所述采样端ADC2的第一处理芯片MCUB获得;
步骤S42:基于设定的抗干扰电压窗口,根据电压值Vadc1以及Vadc2获得电路故障状态判断结果。
在一实施例中,步骤S42包括:基于设定的抗干扰电压窗口,根据电压值Vadc1以及Vadc2分别获得获得第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果;其中,所述第一故障状态判断结果包括:第一正常工作状态判断结果或第一故障状态判断结果;所述第二故障状态判断结果包括:第二正常工作状态判断结果或第二故障状态判断结果;输出包含第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果的电路故障状态判断结果。
在一实施例中,所述根据电压值Vadc1以及Vadc2分别获得获得第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果包括:
基于第一通道电压窗口,根据所述电压值Vadc1判断获得第一故障状态判断结果;
和/或,
基于第二通道电压窗口,根据所述电压值Vadc2判断获得第二故障状态判断结果。
在一实施例中,所述基于第一通道电压窗口,根据所述电压值Vadc1判断获得第一故障状态判断结果包括:
若所述所述电压值Vadc1处于所述第一通道电压窗口中的第一窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第一采样端S12开路的第一正常工作状态判断结果;其中,所述第一窗口根据第一理论电压V11设定;并且其中,
若所述所述电压值Vadc1处于所述第一通道电压窗口中的第二窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第一采样端S12连接的第一正常工作状态判断结果;其中,所述第二窗口根据第二理论电压V12相关;并且其中,
若所述所述电压值Vadc1处于所述第一通道电压窗口中的第三窗口内,则获得对应第一采样端S12以及第二控制端S22连接的第一故障状态判断结果;其中,所述第三窗口根据第三理论电压V13相关;并且其中,Vadc13=0。
若所述所述电压值Vadc1处于所述第一通道电压窗口中的第四窗口内,则获得对应第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接的第一故障状态判断结果;其中,所述第四窗口根据第四理论电压V14相关;并且其中,
和/或,所述基于第二通道电压窗口,根据所述电压值Vadc2判断获得第二故障状态判断结果包括:
若所述所述电压值Vadc2处于所述第二通道电压窗口中的第一窗口内,则获得对应第二控制端S21以及第二采样端S22开路的第二正常工作状态判断结果;其中,所述第一窗口根据第一理论电压V21设定;并且其中,
若所述所述电压值Vadc2处于所述第二通道电压窗口中的第二窗口内,则获得对应第二控制端S21以及第二采样端S22连接的第二正常工作状态判断结果;其中,所述第二窗口根据第二理论电压V22设定;并且其中,
若所述所述电压值Vadc1处于所述第二通道电压窗口中的第三窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第二采样端S22连接的第二故障状态判断结果;其中,所述第三窗口根据第三理论电压V23设定;并且其中,Vadc23=0。
若所述所述电压值Vadc2处于所述第二通道电压窗口中的第四窗口内,则获得对应第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接的第二故障状态判断结果;其中,所述第四窗口根据第四理论电压V24相关;并且其中,
在一实施例中,基于设定的抗干扰电压窗口,根据电压值Vadc1以及Vadc2分别获得获得第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果包括:
若所述所述电压值Vadc1和/或Vadc2处于所述电压窗口中的第一阈值窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第一采样端S12开路的第一正常工作状态判断结果和/或对应第二控制端S21以及第二采样端S22开路的第二正常工作状态判断结果;其中,所述第一阈值窗口根据第一理论电压V1设定;并且其中,
若所述所述电压值Vadc1和/或Vadc2处于所述电压窗口中的第二阈值窗口内,则获得对应第一控制端S11以及第一采样端S12连接的第一正常工作状态判断结果和/或对应第二控制端S21以及第二采样端S22连接的第二正常工作状态判断结果;其中,所述第二阈值窗口根据第二理论电压V2相关;并且其中,
若所述所述电压值Vadc1和/或Vadc2处于所述通道电压窗口中的第三阈值窗口内,则获得对应第一采样端S12以及第二控制端S22连接的第一故障状态判断结果和/或对应第一控制端S11以及第二采样端S22连接的第二故障状态判断结果;其中,所述第三阈值窗口根据第三理论电压V3相关;并且其中,V3=0。
若所述所述电压值Vadc1和/或Vadc2处于所述通道电压窗口中的第四窗口内,则获得对应第一控制端S11、第一采样端S12、第二控制端S21以及第二控制端S22连接的第一故障状态判断结果和/或第二故障状态判断结果;其中,所述第四阈值窗口根据第四理论电压V4相关;并且其中,
综上所述,本发明安全输入电路、电路故障检测系统以及电路故障检测方法,用于通过设置利用ADC进行输入采样的第一通道输入电路以及第二通道输入电路来实现后续根据采样端ADC1以及ADC2的电压值来进行电路障碍检测,可有效提升抗干扰能力,提升生产效率及生产安全。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。
上述实施例仅示例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,但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。