CN116846395A - 模拟量采集电路、方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种模拟量采集电路、方法、设备及存储介质，其中模拟量采集电路包括调理子电路、切换子电路、转化子电路、隔离子电路以及异构冗余子电路。通过本申请提供的技术方案，能够实现多模拟信号类型的采集、模数转换、诊断、冗余控制，通过主控系统的全局控制使得该种模拟量采集电路能够实现4～20mA的电流数据以及0～10V的电压数据对应的模拟信号采集，并能够自主通过与基准参考电压的对比校验采集通道是否存在精度偏差或故障；通过异构冗余控制系统的搭建将主控系统和热备份系统实时相互监控对方运行状态和主备切换，提升了采集系统的可靠性和适用性，具有可推广价值。

Description

模拟量采集电路、方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，具体地，公开了一种模拟量采集电路、方法、设备及存储介质。

背景技术

现代工业的不断发展对数据采集精度、诊断、可靠性提出了越来越高的要求，而许多连续变化的量，如温度、压力、流量、速度等都是模拟量，其中，4～20mA的电流数据以及0～10V的电压数据属于最为常见的电信号类型，目前的模拟量采集模块通常采用模拟/数字(A/D)转换器和单片机来搭建，通道单一，无法实现自诊断，同时漂移、器件失效等因素会使转换精度出现偏差，对系统的运行产生不利影响。另外，在重要设备中，单一处理器的采集系统，一旦处理器故障，整个系统将无法工作。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种模拟量采集电路、方法、设备及存储介质。具体的，本申请的第一方面提供了一种模拟量采集电路，该种模拟量采集电路具体可以包括：

调理子电路，用于根据输入的模拟量，转化为对应的模拟电压信号并输出；

切换子电路，连接调理子电路，分别接入模拟电压信号和基准参考电压信号，当模拟量采集电路执行采集操作时，切换并输出模拟电压信号，当模拟量采集电路执行诊断操作时，切换并输出基准参考电压信号；

转化子电路，连接切换子电路，用于将接收到的模拟电压信号或基准参考电压信号转化为对应的数字信号；

隔离子电路，连接转化子电路，用于将数字信号进行光电隔离后输出；

异构冗余子电路，连接隔离子电路，包括独立并行运行的主控系统和热备份系统，主控系统和热备份系统各自根据数字信号读取对应的模拟量采集值，并相互监控对方的运行状态。

在上述第一方面的一种可能的实现中，调理子电路的搭建包括但不限于三极管、二极管、继电器以及阻容；

切换子电路的搭建包括但不限于光固态继电器、基准电压输出端以及阻容；

转化子电路的搭建包括但不限于模数转化芯片以及阻容；

隔离子电路的搭建包括但不限于隔离光耦以及阻容；

异构冗余子电路的搭建包括ARM芯片、FPGA芯片、存储芯片、晶振以及阻容。

在上述第一方面的一种可能的实现中，调理子电路包括继电器以及与继电器串联的电阻；

当输入的模拟量为电流信号时，继电器闭合，电阻接入调理子电路的通路中，将电流信号转化为模拟电压信号进行输出；

当输入的模拟量为电压信号时，继电器释放，电阻未接入调理子电路的通路中，电压信号直接作为模拟电压信号进行输出。

在上述第一方面的一种可能的实现中，切换子电路包括：

设计为单刀双掷开关的光固态继电器，光固态继电器包括第一输入端和第二输入端；

第一输入端接收模拟电压信号的输入；

第二输入端连接基准电压输出端，接收基准参考电压信号的输入；

在模拟量采集电路执行采集操作时，光固态继电器将第一输入端接入电路以输出模拟电压信号；

在模拟量采集电路执行诊断操作时，光固态继电器将第二输入端接入电路以输出基准参考电压信号。

在上述第一方面的一种可能的实现中，调理子电路输出两路相同的模拟电压信号；

切换子电路、转化子电路和隔离子电路均包含两路相同的冗余电路结构，对模拟电压信号执行相同的处理，并输出两路相同的光电隔离数字信号；

异构冗余子电路中的主控系统和热备份系统分别接入一路光电隔离数字信号。

在上述第一方面的一种可能的实现中，主控系统采用ARM芯片，热备份系统采用FPGA芯片；

于正常工况下，主控系统通过ARM芯片对模拟量采集电路进行全局控制，热备份系统通过FPGA芯片仅根据数字信号读取对应的模拟量采集值；

在主控系统出现故障的情况下，热备份系统代替主控系统对模拟量采集电路进行全局控制。

在上述第一方面的一种可能的实现中，主控系统和热备份系统实时监控对方的心跳信号并周期性的执行数据交互，以判断主控系统和/或热备份系统是否出现故障；

在主控系统出现故障的情况下，热备份系统代替主控系统对模拟量采集电路进行全局控制。

本申请的第二方面提供了一种模拟量采集方法，应用于前述第一方面提供的模拟量采集电路中，该种模拟量采集方法具体可以包括：

根据输入的模拟量，转化为对应的模拟电压信号并输出；

当执行采集操作时，将模拟电压信号转化为对应的数字信号，而后通过光电隔离后输出至异构冗余子电路，由异构冗余子电路中的主控系统和热备份系统各自根据数字信号读取对应的模拟量采集值；

当执行诊断操作时，将基准参考电压信号转化为对应的数字信号，而后通过光电隔离后输出至异构冗余子电路，并将基准参考电压信号与实际电压值进行比对以诊断模拟量采集电路是否处于正常工况；

该种模拟量采集方法还包括：

实时监控主控系统和热备份系统是否出现故障，并在主控系统出现故障的情况下，使用热备份系统代替主控系统对模拟量采集电路进行全局控制。

本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括：

存储器，存储器用于存储处理程序；

处理器，处理器执行处理程序时实现前述第一方面提供的模拟量采集电路的功能。

本申请的第四方面提供了一种可读存储介质，该种可读存储介质上存储有处理程序，处理程序被处理器执行时实现前述第一方面提供的模拟量采集电路的功能。

与现有技术相比，本申请具有如下的有益效果：

通过本申请提供的技术方案，能够实现多模拟信号类型的采集、模数转换、诊断、冗余控制，通过主控系统的全局控制使得该种模拟量采集电路能够实现4～20mA的电流数据以及0～10V的电压数据对应的模拟信号采集，并能够自主通过与基准参考电压的对比校验采集通道是否存在精度偏差或故障；通过异构冗余控制系统的搭建将主控系统和热备份系统实时相互监控对方运行状态和主备切换，提升了采集系统的可靠性和适用性，具有可推广价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1根据本申请实施例，示出了一种模拟量采集电路的结构示意图。

图2根据本申请实施例，示出了一种模拟量采集方法的流程示意图。

图3根据本申请实施例，示出了一种电子设备的结构示意图。

图4根据本申请实施例，示出了一种可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了解决现有技术中存在的模拟量采集模块通道单一、无法实现自诊断、无法获取转换精度偏差、对电路系统运行存在不利影响等的相关问题，在本申请的一些实施例中，提出了一种模拟量采集电路、方法、设备及存储介质，通过异构冗余设计和对于自诊断功能的增加，使得模拟量采集过程中的采集精确性和系统稳定性均得到了有效提升。以下将结合实施例对本申请公开的上述技术方案进行具体阐释和说明。

在本申请的一些实施例中，图1示出了一种模拟量采集电路的结构示意图。如图1所示，该种模拟量采集电路具体包括：

调理子电路100，用于根据输入的模拟量，转化为对应的模拟电压信号并输出。其中，调理子电路100的搭建可以包括三极管、二极管、继电器以及阻容等电子元器件，在此不作限定。

切换子电路200，连接调理子电路，分别接入模拟电压信号和基准参考电压信号，当模拟量采集电路执行采集操作时，切换并输出模拟电压信号，当模拟量采集电路执行诊断操作时，切换并输出基准参考电压信号。其中，切换子电路200的搭建可以包括光固态继电器、基准电压输出端以及阻容等电子元器件，在此不做限定。

转化子电路300，连接切换子电路，用于将接收到的模拟电压信号或基准参考电压信号转化为对应的数字信号。其中，转化子电路的搭建可以包括模数转化芯片以及阻容等电子元器件，在此不做限定。根据模数转换芯片接口的不同，数字信号一般为SPI信号、IIC信号、并行总线信号中的一种，在此不做限定。

隔离子电路400，连接转化子电路，用于将数字信号进行光电隔离后输出，实现采集通道与系统层面的电气隔离。其中，隔离子电路的搭建可以包括隔离光耦以及阻容等电子元器件，在此不做限定。

异构冗余子电路500，连接隔离子电路，包括独立并行运行的主控系统501和热备份系统502，主控系统501和热备份系统502各自根据数字信号读取对应的模拟量采集值，并相互监控对方的运行状态。其中，异构冗余子电路500的搭建可以包括ARM芯片、FPGA芯片、存储芯片、晶振以及阻容等电子元器件，在此不做限定。

可以理解的是，通过上述调理子电路100至异构冗余子电路500的搭建，能够使得如图1所示的模拟量采集电路实现自诊断功能和冗余备份的功能，以下将结合图1对调理子电路101至异构冗余子电路500的具体组成和功能实现进行进一步阐释：

如图1所示，可以理解的是，调理子电路100包括继电器101以及与继电器101串联的电阻102：当输入的模拟量为电流信号时，通过控制继电器101闭合，将电阻102接入调理子电路100的通路中，将电流信号转化为模拟电压信号进行输出；而当输入的模拟量为电压信号时，通过控制继电器101释放，使得电阻102未接入调理子电路100的通路中，电压信号直接作为模拟电压信号进行输出。在模拟量采集相关技术领域中，4～20mA的电流数据以及0～10V的电压数据属于最为常见的电信号类型，现有传统的模拟量采集电路仅能对其中的一种信号类型进行采集，而在本申请提供的技术方案中，通过主控系统对于输入信号类型的检测，能够利用对继电器101的关断实现对应的信号类型检测。在上述实施例的一种具体实现中，当4～20mA信号输入时，可以控制继电器101动作以将电阻102接入电路中，在该种具体实现中将电阻102取值为330Ω，则可以得到输出的模拟电压范围为1.32V～6.6V；当0～10V信号输入时，可以控制继电器101释放以将电阻102置于断开状态，此时0～10V电压直接输入至后级电路，实现针对不同模拟量的统一信号采集。

如图1所示，可以理解的是，切换子电路200包括设计为单刀双掷开关的光固态继电器201，光固态继电器201包括第一输入端201a和第二输入端201b，其中：第一输入端201a用于接收来自调理子电路100的模拟电压信号输入；第二输入端201b连接基准电压输出端，接收基准参考电压信号的输入。

在执行模拟量采集操作时，光固态继电器201将第一输入端201a接入电路以输出模拟电压信号；在执行诊断操作时，光固态继电器201将第二输入端201b接入电路以输出基准参考电压信号。在本申请的上述具体实现方式中，基于光固态继电器动作响应快、接触电阻低的特点，将光固态继电器201设计为单刀双掷的开关，两路输入分别接入基准参考电压信号和模拟电压信号，通过主控系统控制开关K2和开关K3的导通与关断：当输入端切换到模拟电压信号时，实时采集外部的模拟信号值以执行常规的模拟量采集工作；当需要对模拟量采集电路进行诊断时，则将输入端切换到基准参考电压，主控系统将实时采集计算得到的电压与对应的实际电压值进行对比，如果误差超过一定范围，则说明采集通道存在精度偏差或故障，需要及时提醒并后续执行进一步的修复操作。其中具体的，基准参考电压可以由高精度零漂移参考电压芯片进行输出，以提升诊断精度。

如图1所示，可以理解的是，调理子电路100、切换子电路200、转化子电路300和隔离子电路400均包含两路相同的冗余电路结构，对模拟电压信号执行相同的处理，并输出两路相同的光电隔离数字信号，这样设计为的是能够向异构冗余子电路500输出两路相同的光电隔离数字信号，异构冗余子电路500中的主控系统501和热备份系统502分别接入一路光电隔离数字信号。

具体的，在上述实施例的一种具体实现中，主控系统501采用ARM芯片，热备份系统502采用FPGA芯片；于正常工况下，主控系统501通过ARM芯片对模拟量采集电路进行全局控制，热备份系统502通过FPGA芯片仅根据数字信号读取对应的模拟量采集值；而在主控系统出现故障的情况下，热备份系统502代替主控系统501对模拟量采集电路进行全局控制。可以理解的是，为了提升系统的可靠性，本申请采用“ARM+FPGA”的异构冗余设计，两个处理器独立并行运行，一块处于主控模式，另一块处于热备份模式，各自读取该路光电隔离数字信号，并能够在主控系统出现故障时进行主备切换。

在上述具体实现中，系统上电初始化成功后，默认以ARM芯片作为主控系统，FPGA芯片作为热备份系统，两个处理器实时监听对方的“心跳”信号并周期性的执行数据交互，以判断主控系统和/或热备份系统是否出现故障，在主控系统出现故障的情况下，热备份系统代替主控系统对模拟量采集电路进行全局控制。按照以上工作流程，可以对模拟信号采集通道实施有效诊断，异构冗余双处理器的应用极大的提高了系统的可靠性，为有特殊要求的设备提供了可靠保障。

在本申请的一些实施例中，图2示出了一种模拟量采集方法的流程示意图。如图2所示，该种模拟量采集方法应用于前述实施例提供的模拟量采集电路的功能实现中，具体可以包括：

步骤S1：根据输入的模拟量，转化为对应的模拟电压信号并输出。

步骤S2：当执行采集操作时，将模拟电压信号转化为对应的数字信号，而后通过光电隔离后输出至异构冗余子电路，由异构冗余子电路中的主控系统和热备份系统各自根据数字信号读取对应的模拟量采集值。

步骤S3：当执行诊断操作时，将基准参考电压信号转化为对应的数字信号，而后通过光电隔离后输出至异构冗余子电路，并将基准参考电压信号与实际电压值进行比对以诊断模拟量采集电路是否处于正常工况。

该种模拟量采集方法还包括步骤S4：实时监控主控系统和热备份系统是否出现故障，并在主控系统出现故障的情况下，使用热备份系统代替主控系统对模拟量采集电路进行全局控制。

可以理解的是，上述步骤S1至步骤S4的实现与前述模拟量采集电路

可以理解的是，本申请技术方案的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本申请技术方案的各个方面可以具体实现为以下形式，即完全的硬件实施方法、完全的软件实施方法(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方法，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。

本领域的技术人员应该明白，上述本申请的各单元或各模块或各步骤可以用通用的计算设备来实现，它们可以集中在单个的计算设备上，或者分布在多个计算设备所组成的网络上，可选地，它们可以用计算设备可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储介质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。

图3根据本申请的一些实施例，示出了一种电子设备的结构示意图，该种电子设备用于实现前述实施例中有关模拟量采集电路的功能实现。下面参照图3来详细描述根据本实施例中的实施方法实施的电子设备600。图3显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本申请技术方案任何实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组建可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640(用于提供人机交互界面)等。

其中，存储单元620存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610实现前述实施例中提供的模拟量采集电路的功能实现。

存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。

存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线630可以表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图像加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如外接摄像头、外接麦克风、蓝牙设备等)通信，还可以与一个或者多个使得用户与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其他计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)、广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其他模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合电子设备600使用其他硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。

在本申请的一些实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时能够实现前述实施例中有关模拟量采集电路的功能实现。

尽管本实施例未详尽地列举其他具体的实施方式，但在一些可能的实施方式中，本申请技术方案说明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本申请技术方案各种实施例中实施方式的步骤。

图4根据本申请的一些实施例示出了一种计算机可读存储介质的结构示意图。如图4所示，其中描述了根据本申请技术方案的实施方式中用于上述模拟量采集电路功能实现的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。当然，依据本实施例产生的程序产品不限于此，在本申请技术方案中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一个区域传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请技术方案操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、区域地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、区域在用户计算设备上区域在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

综上所述，通过本申请提供的技术方案，能够实现多模拟信号类型的采集、模数转换、诊断、冗余控制，通过主控系统的全局控制使得该种模拟量采集电路能够实现4～20mA的电流数据以及0～10V的电压数据对应的模拟信号采集，并能够自主通过与基准参考电压的对比校验采集通道是否存在精度偏差或故障；通过异构冗余控制系统的搭建将主控系统和热备份系统实时相互监控对方运行状态和主备切换，提升了采集系统的可靠性和适用性，具有可推广价值。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种模拟量采集电路，其特征在于，所述模拟量采集电路包括：

调理子电路，用于根据输入的模拟量，转化为对应的模拟电压信号并输出；

切换子电路，连接所述调理子电路，分别接入所述模拟电压信号和基准参考电压信号，当所述模拟量采集电路执行采集操作时，切换并输出所述模拟电压信号，当所述模拟量采集电路执行诊断操作时，切换并输出所述基准参考电压信号；

转化子电路，连接所述切换子电路，用于将接收到的所述模拟电压信号或基准参考电压信号转化为对应的数字信号；

隔离子电路，连接所述转化子电路，用于将所述数字信号进行光电隔离后输出；

异构冗余子电路，连接所述隔离子电路，包括独立并行运行的主控系统和热备份系统，所述主控系统和所述热备份系统各自根据所述数字信号读取对应的模拟量采集值，并相互监控对方的运行状态。

2.如权利要求1所述的模拟量采集电路，其特征在于，所述调理子电路的搭建包括但不限于三极管、二极管、继电器以及阻容；

所述切换子电路的搭建包括但不限于光固态继电器、基准电压输出端以及阻容；

所述转化子电路的搭建包括但不限于模数转化芯片以及阻容；

所述隔离子电路的搭建包括但不限于隔离光耦以及阻容；

所述异构冗余子电路的搭建包括ARM芯片、FPGA芯片、存储芯片、晶振以及阻容。

3.如权利要求1所述的模拟量采集电路，其特征在于，所述调理子电路包括继电器以及与所述继电器串联的电阻；

当所述输入的模拟量为电流信号时，所述继电器闭合，所述电阻接入所述调理子电路的通路中，将所述电流信号转化为所述模拟电压信号进行输出；

当所述输入的模拟量为电压信号时，所述继电器释放，所述电阻未接入所述调理子电路的通路中，所述电压信号直接作为所述模拟电压信号进行输出。

4.如权利要求1所述的模拟量采集电路，其特征在于，所述切换子电路包括：

设计为单刀双掷开关的光固态继电器，所述光固态继电器包括第一输入端和第二输入端；

所述第一输入端接收所述模拟电压信号的输入；

所述第二输入端连接基准电压输出端，接收所述基准参考电压信号的输入；

在所述模拟量采集电路执行所述采集操作时，所述光固态继电器将所述第一输入端接入电路以输出所述模拟电压信号；

在所述模拟量采集电路执行所述诊断操作时，所述光固态继电器将所述第二输入端接入电路以输出所述基准参考电压信号。

5.如权利要求1所述的模拟量采集电路，其特征在于，所述调理子电路输出两路相同的模拟电压信号；

所述切换子电路、所述转化子电路和所述隔离子电路均包含两路相同的冗余电路结构，对所述模拟电压信号执行相同的处理，并输出两路相同的光电隔离数字信号；

所述异构冗余子电路中的所述主控系统和所述热备份系统分别接入一路所述光电隔离数字信号。

6.如权利要求1所述的模拟量采集电路，其特征在于，所述主控系统采用ARM芯片，所述热备份系统采用FPGA芯片；

于正常工况下，所述主控系统通过所述ARM芯片对所述模拟量采集电路进行全局控制，所述热备份系统通过所述FPGA芯片仅根据所述数字信号读取对应的模拟量采集值；

在所述主控系统出现故障的情况下，所述热备份系统代替所述主控系统对所述模拟量采集电路进行全局控制。

7.如权利要求1所述的模拟量采集电路，其特征在于，所述主控系统和所述热备份系统实时监控对方的心跳信号并周期性的执行数据交互，以判断所述主控系统和/或所述热备份系统是否出现故障；

在所述主控系统出现故障的情况下，所述热备份系统代替所述主控系统对所述模拟量采集电路进行全局控制。

8.一种模拟量采集方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任意一项所述的模拟量采集电路，所述模拟量采集方法包括：

根据输入的模拟量，转化为对应的模拟电压信号并输出；

当执行采集操作时，将所述模拟电压信号转化为对应的数字信号，而后通过光电隔离后输出至异构冗余子电路，由所述异构冗余子电路中的主控系统和热备份系统各自根据所述数字信号读取对应的模拟量采集值；

当执行诊断操作时，将基准参考电压信号转化为对应的数字信号，而后通过光电隔离后输出至所述异构冗余子电路，并将所述基准参考电压信号与实际电压值进行比对以诊断所述模拟量采集电路是否处于正常工况；

所述模拟量采集方法还包括：

实时监控所述主控系统和所述热备份系统是否出现故障，并在所述主控系统出现故障的情况下，使用所述热备份系统代替所述主控系统对所述模拟量采集电路进行全局控制。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，所述存储器用于存储处理程序；

处理器，所述处理器执行所述处理程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的模拟量采集电路的功能。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有处理程序，所述处理程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的模拟量采集电路的功能。