CN117394846A - 用于本质安全型设备的隔离设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于本质安全型设备的隔离设备，包括：N个隔离单元和一个FFT运算芯片，每个隔离单元的信号输入端均与本质安全型设备的信号输出端相连，每个隔离单元的信号输出端均与FFT运算芯片的信号输入端相连，FFT运算芯片的信号输出端与非本质安全型设备的信号输入端相连，隔离单元包括：光耦放大电路，用于对本质安全型设备的信号输出端输出的第一信号进行放大，并输出电压为第一电压的第二信号；第一信号处理电路，用于将第二信号转换为电压为第二电压的第三信号；FFT运算芯片用于对第三信号进行傅里叶变换，以获取相应的第四信号，并将第四信号输送至非本质安全型设备的信号输入端。由此，能够保证信号传输的低能量特性，降低交流干扰。
Description
技术领域
本发明涉及隔离设备技术领域，具体涉及一种用于本质安全型设备的隔离设备。
背景技术
工业设备在易燃易爆场景下（例如，煤矿场等场景）工作时，通常需要采用防爆型设备，即本质安全型设备。然而，本质安全型设备的输出能量较低，因此，本质安全型设备的信号采集通道严重受到限制，并且本安采集信号在含有交流信号环境中传输时也容易受到交流干扰，信号可靠性较低。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种用于本质安全型设备的隔离设备，不仅能够大大降低本安采集信号在传输过程中受到的交流干扰，提高信号的可靠性，而且能够保证信号传输的低能量特性，从而确保本质安全型设备的带载通道数。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于本质安全型设备的隔离设备，包括：N个隔离单元和一个FFT（FastFourier Transform，快速傅里叶变换）运算芯片，每个所述隔离单元的信号输入端均与本质安全型设备的信号输出端相连，每个所述隔离单元的信号输出端均与所述FFT运算芯片的信号输入端相连，所述FFT运算芯片的信号输出端与非本质安全型设备的信号输入端相连，其中，所述隔离单元包括：光耦放大电路，所述光耦放大电路的信号输入端与所述本质安全型设备的信号输出端相连，所述光耦放大电路的供电端与第一电源输入端相连，所述光耦放大电路用于对所述本质安全型设备的信号输出端输出的第一信号进行放大，并输出电压为第一电压的第二信号，其中，所述第一电源输入端输入的电源电压为所述第一电压；第一信号处理电路，所述第一信号处理电路的信号输入端与所述光耦放大电路的信号输出端相连，所述第一信号处理电路的供电端与第二电源输入端相连，所述第一信号处理电路用于将所述第二信号转换为电压为第二电压的第三信号，其中，所述第二电源输入端输入的电源电压为所述第二电压；其中，所述FFT运算芯片的信号输入端与所述第一信号处理电路的信号输出端相连，所述FFT运算芯片用于对所述第三信号进行傅里叶变换，以获取相应的第四信号，并将所述第四信号输送至所述非本质安全型设备的信号输入端。
在本发明的一个实施例中，所述光耦放大电路包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述本质安全型设备的一个所述信号输出端相连；光耦放大器，所述光耦放大器的第一输入端与所述第一电阻的另一端相连，所述光耦放大器的第二输入端与所述本质安全型设备的另一个所述信号输出端相连，所述光耦放大器的第一输出端接地；第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端与所述光耦放大器的第二输入端相连。
在本发明的一个实施例中，所述第一信号处理电路包括：第二电阻，所述第二电阻的一端与所述光耦放大器的第二输出端相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第二电容的另一端接地；三极管，所述三极管的基极分别与所述第二电阻的另一端和所述第二电容的一端相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述FFT运算芯片的信号输入端相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电源输入端相连，所述第三电阻的另一端与所述三极管的集电极相连。
在本发明的一个实施例中，所述隔离电路还包括第二信号处理电路，其中，所述第二信号处理电路的信号输入端与所述光耦放大单元的信号输出端相连，所述第二信号处理电路的信号输出端与所述第一信号处理电路的信号输入端相连，所述第二信号处理电路的供电源与第三电源输入端相连，所述第二信号处理电路用于将所述第二信号转换为电压为第三电压的第五信号，其中，所述第三电源输入端输入的电源电压为所述第三电压。
在本发明的一个实施例中，所述第二信号处理电路包括：第四电阻，所述第四电阻的一端与所述光耦放大器的第二输出端相连；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端相连，所述第五电阻的另一端与所述第三电源输入端相连；第六电阻，所述第六电阻的一端分别与第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端相连；MOS管，所述MOS管的栅极与所述第六电阻的另一端相连，所述MOS管的源极分别与所述第五电阻的另一端和所述第三电源输入端相连；第三电容，所述第三电容的一端与所述MOS管的漏极相连，所述第三电容的另一端接地。
在本发明的一个实施例中，所述隔离单元还包括：供电电路，所述供电电路分别与所述第一电源输入端、所述第二电源输入端和所述第三电源输入端相连，用于向所述第一电源输入端输入电压为所述第一电压的电源，并向所述第二电源输入端输入电压为所述第二电压的电源，以及向所述第三电源输入端输入电压为第三电压的电源。
在本发明的一个实施例中，所述供电电路包括：供电电源，所述供电电源的输出电压为所述第三电压；二极管，所述二极管的正极与所述供电电源的正极相连，所述二极管的负极与所述与第三电源输入端相连；第七电阻，所述第七电阻的一端与所述二极管的负极相连；第一芯片，所述第一芯片的第一输入端与所述二极管的负极相连，所述第一芯片的第二输入端与所述供电电源的负极相连，所述第一芯片的使能端与所述第七电阻的另一端相连；第四电容，所述第四电容的一端与所述第一芯片的第一输出端相连，所述第四电容的另一端与所述第一芯片的第二输出端相连；第五电容，所述第五电容的一端分别与所述第一电源输入端和所述第四电容的一端相连，所述第五电容的另一端与所述第四电容的另一端相连，其中，所述第五电容的另一端接地；第二芯片，所述第二芯片的输入端与所述第五电容的一端相连，所述第二芯片的接地端接地；第六电容，所述第六电容的一端分别与所述第二电源输入端和所述第二芯片的输出端相连，所述第六电容的另一端接地；第七电容，所述第七电容的一端与所述第六电容的一端相连，所述第七电容的另一端接地；第八电容，所述第八电容的一端与所述第六电容的一端相连，所述第八电容的另一端接地；第九电容，所述第九电容的一端与所述第六电容的一端相连，所述第九电容的另一端接地；第十电容，所述第十电容的一端与所述第六电容的一端相连，所述第十电容的另一端接地。
在本发明的一个实施例中，所述隔离单元还包括复位电路，所述复位电路分别与所述第一信号处理电路和所述FFT运算芯片相连，所述复位电路用于在所述第一信号处理电路上电时，对所述FFT运算芯片进行复位。
在本发明的一个实施例中，所述复位电路包括：第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二电源输入端相连，所述第八电阻的另一端与所述FFT运算芯片的复位端相连；第十一电容，所述第十一电容的一端与所述第八电阻的另一端相连，所述第十一电容的另一端接地。
本发明的有益效果：
本发明不仅能够大大降低本安采集信号在传输过程中受到的交流干扰，提高信号的可靠性，而且能够保证信号传输的低能量特性，从而确保本质安全型设备的带载通道数。
附图说明
图1为本发明实施例的用于本质安全型设备的隔离设备的方框示意图；
图2为本发明一个实施例的隔离单元的电路结构示意图；
图3为本发明一个实施例的FFT运算芯片及其外围电路的示意图；
图4为本发明另一个实施例的隔离单元的电路结构示意图；
图5为本发明一个实施例的供电电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
图1为本发明实施例的用于本质安全型设备的隔离设备的结构示意图。
如图1所示，本发明实施例的用于本质安全型设备的隔离设备可包括：N个隔离单元100（图1中仅示出三个）和一个FFT运算芯片200。其中，N为正整数。
其中，每个隔离单元100的信号输入端均与本质安全型设备的信号输出端相连，每个隔离单元100的信号输出端均与FFT运算芯片200的信号输入端相连，FFT运算芯片200的信号输出端与非本质安全型设备的信号输入端相连。
如图2所示，本发明实施例的隔离单元100可包括：光耦放大电路110和第一信号处理电路120。
其中，光耦放大电路110的信号输入端与本质安全型设备的信号输出端相连，光耦放大电路100的供电端与第一电源输入端DC5V相连，光耦放大电路100用于对本质安全型设备的信号输出端输出的第一信号进行放大，并输出电压为第一电压的第二信号，其中，第一电源输入端DC5V输入的电源电压为第一电压；第一信号处理电路120的信号输入端与光耦放大电路110的信号输出端相连，第一信号处理电路120的供电端与第二电源输入端DC3.3V相连，第一信号处理电路120用于将第二信号转换为电压为第二电压的第三信号，其中，第二电源输入端DC3.3V输入的电源电压为第二电压。其中，FFT运算芯片200的信号输入端与第一信号处理电路120的信号输出端相连，FFT运算芯片200用于对第三信号进行傅里叶变换，以获取相应的第四信号，并将第四信号输送至非本质安全型设备的信号输入端。
其中，第一电压和第二电压的大小可根据实际情况进行标定，例如，第一电压为5V，第二电压为3.3V。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，光耦放大电路110可包括：第一电阻R1、光耦放大器U1和第一电容C1。
其中，第一电阻R1的一端与本质安全型设备的一个信号输出端INT1相连；光耦放大器U1的第一输入端与第一电阻R1的另一端相连，光耦放大器U1的第二输入端与本质安全型设备的另一个信号输出端COM相连，光耦放大器U1的第一输出端接地；第一电容C1的一端与第一电阻R1的另一端相连，第一电容C1的另一端与光耦放大器U1的第二输入端相连。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，第一信号处理电路120可包括：第二电阻R2、第二电容C2、三极管Q1和第三电阻R3。
其中，第二电阻R2的一端与光耦放大器U1的第二输出端相连；第二电容C2的一端与第二电阻R2的另一端相连，第二电容C2的另一端接地；三极管Q1的基极分别与第二电阻R2的另一端和第二电容C2的一端相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与FFT运算芯片200的信号输入端相连；第三电阻R3的一端与第二电源输入端DC3.3V相连，第三电阻R3的另一端与三极管Q1的集电极相连。
具体而言，在本质安全型设备和非本质安全型设备进行信号传输时，本质安全型设备的信号输出端输出的第一信号使得光耦放大器U1中的发光二极管工作，从而导致光耦放大器U1工作，光耦放大器U1中的运算放大器对第一信号进行放大，得到电压为第一电压的第二信号。此时，第二信号经第二电阻R2输入三极管Q1的基极，三极管Q1导通，因此，第一信号处理电路120的信号输出端EXIT1输出电压为第二电压的第三信号至FFT运算芯片200的信号输入端。此时，FFT运算芯片200对第三信号进行傅里叶变换，以获取相应的第四信号，并将第四信号输送至非本质安全型设备的信号输入端。
需要说明的是，为了保证低能量的传输的条件下，有效正确地传输数字信号，结合矿用能量限制角度考虑，将传统的方式是采用置1或置0信号，通过DSP调制成设定频率的脉冲信号，即设定频率代表置1，0HZ代表置0，在接收端对到达信号进行快速傅里叶运算，在解调信号中，提取设定频率的特征，从而确认是否有有效信号传输。
由此，不仅能够保证信号传输的低能量特性，确保本质安全型设备的带载通道数，而且能够大大降低本安采集信号在传输过程中受到的交流干扰，提高信号的可靠性。
其中，需要说明的是，在本发明的一个实施例中，FFT运算芯片200及其外围电路可如图3所示。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，隔离单元100还包括复位电路130。复位电路130分别与第一信号处理电路120和FFT运算芯片200相连，复位电路130用于在第一信号处理电路120上电时，对FFT运算芯片200进行复位。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，复位电路130包括：第八电阻R8和第十一电容C11。其中，第八电阻R8的一端与第三电源输入端DC3.3V相连，第八电阻R8的另一端与FFT运算芯片100的复位端相连；第十一电容C11的一端与第八电阻R8的另一端相连，第十一电容C11的另一端接地。
具体而言，在第一信号处理电路120上电时，复位电路130的信号输出端reset输出复位信号至FFT运算芯片200，对FFT运算芯片200进行复位。
在本发明的一个实施例中，如图4所示，隔离电路100还包括第二信号处理电路140，其中，第二信号处理电路140的信号输入端与光耦放大单元U1的信号输出端相连，第二信号处理电路140的信号输出端与第一信号处理电路120的信号输入端相连，第二信号处理电路140的供电源与第三电源输入端DC24V1+相连，第二信号处理电路140用于将第二信号转换为电压为第三电压的第五信号，其中，第三电源输入端DC24V1+输入的电源电压为第三电压。
其中，第三电压的大小可根据实际情况进行标定，例如可为24V。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图4所示，第二信号处理电路140可包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、MOS管Q2、TVS管D1和第三电容C3。
其中，第四电阻R4的一端与光耦放大器U1的第二输出端相连；第五电阻R5的一端与第四电阻R4的另一端相连，第五电阻R5的另一端与第三电源输入端DC24V1+相连；第六电阻R6的一端分别与第四电阻R4的另一端和第五电阻R5的一端相连； MOS管Q2的栅极与第六电阻R6的另一端相连，MOS管Q2的源极分别与第五电阻R5的另一端和第三电源输入端DV24V1+相连；TVS管D1的一端与MOS管Q2的栅极相连，TVS管D1的另一端与MOS管Q2的源极相连；第三电容C3的一端与MOS管Q2的漏极相连，第三电容C3的另一端接地。
具体而言，可在光耦放大电路110和第一信号处理电路120之间设置第二信号处理电路140。在本质安全型设备和非本质安全型设备进行信号传输的过程中，在光耦放大器U1中的运算放大器对第一信号进行放大，并输出电压为第一电压的第二信号时，该第二电压信号可经第四电阻R4和第六电阻R6输入MOS管Q2的栅极，MOS管Q2导通，因此，第二信号处理电路140的信号输出端OUT1输出电压为第三电压的第五信号。此时，第五信号经第二电阻R2输入三极管Q1的基极，三极管Q1导通，因此，第一信号处理电路120的信号输出端EXIT1输出电压为第二电压的第三信号至FFT运算芯片200的信号输入端。
由此，根据用户的需求，既可以输出抗交流干扰的第四信号，又可以输出本征信号，即电压为第三电压的第五信号，从而适应不同的应用场景。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，隔离单元100还包括：供电电路150，供电电路150分别与第一电源输入端DC5V、第二电源输入端DC3.3V和第三电源输入端DC24V1+相连，用于向第一电源输入端DC5V输入电压为第一电压的电源，并向第二电源输入端DC3.3V输入电压为第二电压的电源，以及向第三电源输入端DC24V1+输入电压为第三电压的电源。
具体地，在本发明的一个实施例中，供电电路150可包括：供电电源151、二极管D2、第七电阻R7、电源转换模块152、第四电容C4、第五电容C5、稳压芯片153、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9和第十电容C10。
其中，供电电源151的输出电压为第三电压；二极管D2的正极与供电电源151的正极DC24V相连，二极管D2的负极与与第三电源输入端DC24V1+相连；第七电阻R7的一端与二极管D2的负极相连；电源转换模块152的输入端与二极管D2的负极相连，电源转换模块152的第一接地端与供电电源151的负极DC24V1-相连，电源转换模块152的使能端与第七电阻R7的另一端相连；第四电容C4的一端与电源转换模块152的输出端相连，第四电容C4的另一端与电源转换模块152的第二接地端相连；第五电容C5的一端分别与第一电源输入端DC5V和第四电容C4的一端相连，第五电容C5的另一端与第四电容C4的另一端相连，其中，第五电容C5的另一端接地；稳压芯片153的输入端与第五电容C5的一端相连，稳压芯片153的接地端接地；第六电容C6的一端分别与第二电源输入端DC3.3V和稳压芯片153的输出端相连，第六电容C6的另一端接地；第七电容C7的一端与第六电容C6的一端相连，第七电容C7的另一端接地；第八电容C8的一端与第六电容C6的一端相连，第八电容C8的另一端接地；第九电容C9的一端与第六电容C6的一端相连，第九电容C9的另一端接地；第十电容C10的一端与第六电容C6的一端相连，第十电容C10的另一端接地。
具体而言，供电电源151输出电压为第三电压的电源后，经二极管D2输入第三电源输入端DC24V1+，并输入电源转换模块152。此时，电源转换模块152中的DC/DC变换器将电压为第三电压的电源转换为电压为第一电压的电源，并输入第一电源输入端DC5V，同时经稳压芯片153转换为电压为第二电压的电源，其中，电压为第二电压的电源输入第二电源输入端DC3.3V。由此，通过供电电路150可同时给第一电源输入端DC5V、第二电源输入端DC3.3V和第三电源输入端DC24V1+供电。
需要说明的是，第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9和第十电容C10并联设置组成滤波电路，对电源信号进行滤波。其中，该滤波电路中的电容数量不做限定。
综上所述，根据本发明实施例的用于本质安全型设备的隔离设备，包括：N个隔离单元和一个FFT运算芯片，每个隔离单元的信号输入端均与本质安全型设备的信号输出端相连，每个隔离单元的信号输出端均与FFT运算芯片的信号输入端相连，FFT运算芯片的信号输出端与非本质安全型设备的信号输入端相连，其中，隔离单元包括：光耦放大电路和第一信号处理电路，光耦放大电路用于对本质安全型设备的信号输出端输出的第一信号进行放大，并输出电压为第一电压的第二信号，第一信号处理电路用于将第二信号转换为电压为第二电压的第三信号，FFT运算芯片的信号输入端与第一信号处理电路的信号输出端相连，FFT运算芯片用于对第三信号进行傅里叶变换，以获取相应的第四信号，并将第四信号输送至非本质安全型设备的信号输入端。由此，不仅能够大大降低本安采集信号在传输过程中受到的交流干扰，提高信号的可靠性，而且能够保证信号传输的低能量特性，从而确保本质安全型设备的带载通道数。
在本发明的描述中，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该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，包括：N个隔离单元和一个FFT运算芯片，每个所述隔离单元的信号输入端均与本质安全型设备的信号输出端相连，每个所述隔离单元的信号输出端均与所述FFT运算芯片的信号输入端相连，所述FFT运算芯片的信号输出端与非本质安全型设备的信号输入端相连，其中，所述隔离单元包括：
光耦放大电路，所述光耦放大电路的信号输入端与所述本质安全型设备的信号输出端相连，所述光耦放大电路的供电端与第一电源输入端相连，所述光耦放大电路用于对所述本质安全型设备的信号输出端输出的第一信号进行放大，并输出电压为第一电压的第二信号，其中，所述第一电源输入端输入的电源电压为所述第一电压；
第一信号处理电路，所述第一信号处理电路的信号输入端与所述光耦放大电路的信号输出端相连，所述第一信号处理电路的供电端与第二电源输入端相连，所述第一信号处理电路用于将所述第二信号转换为电压为第二电压的第三信号，其中，所述第二电源输入端输入的电源电压为所述第二电压；其中，
所述FFT运算芯片的信号输入端与所述第一信号处理电路的信号输出端相连，所述FFT运算芯片用于对所述第三信号进行傅里叶变换，以获取相应的第四信号，并将所述第四信号输送至所述非本质安全型设备的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，所述光耦放大电路包括：
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述本质安全型设备的一个所述信号输出端相连；
光耦放大器，所述光耦放大器的第一输入端与所述第一电阻的另一端相连，所述光耦放大器的第二输入端与所述本质安全型设备的另一个所述信号输出端相连，所述光耦放大器的第一输出端接地；
第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端与所述光耦放大器的第二输入端相连。
3.根据权利要求2所述的用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，所述第一信号处理电路包括：
第二电阻，所述第二电阻的一端与所述光耦放大器的第二输出端相连；
第二电容，所述第二电容的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第二电容的另一端接地；
三极管，所述三极管的基极分别与所述第二电阻的另一端和所述第二电容的一端相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述FFT运算芯片的信号输入端相连；
第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电源输入端相连，所述第三电阻的另一端与所述三极管的集电极相连。
4.根据权利要求3所述的用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，所述隔离电路还包括第二信号处理电路，其中，
所述第二信号处理电路的信号输入端与所述光耦放大单元的信号输出端相连，所述第二信号处理电路的信号输出端与所述第一信号处理电路的信号输入端相连，所述第二信号处理电路的供电源与第三电源输入端相连，所述第二信号处理电路用于将所述第二信号转换为电压为第三电压的第五信号，其中，所述第三电源输入端输入的电源电压为所述第三电压。
5.根据权利要求4所述的用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，所述第二信号处理电路包括：
第四电阻，所述第四电阻的一端与所述光耦放大器的第二输出端相连；
第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端相连，所述第五电阻的另一端与所述第三电源输入端相连；
第六电阻，所述第六电阻的一端分别与第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端相连；
MOS管，所述MOS管的栅极与所述第六电阻的另一端相连，所述MOS管的源极分别与所述第五电阻的另一端和所述第三电源输入端相连；
TVS管，所述TVS管的一端与所述MOS管的栅极相连，所述TVS管的另一端与所述MOS管的源极相连；
第三电容，所述第三电容的一端与所述MOS管的漏极相连，所述第三电容的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，所述隔离单元还包括：
供电电路，所述供电电路分别与所述第一电源输入端、所述第二电源输入端和所述第三电源输入端相连，用于向所述第一电源输入端输入电压为所述第一电压的电源，并向所述第二电源输入端输入电压为所述第二电压的电源，以及向所述第三电源输入端输入电压为第三电压的电源。
7.根据权利要求6所述的用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，所述供电电路包括：
供电电源，所述供电电源的输出电压为所述第三电压；
二极管，所述二极管的正极与所述供电电源的正极相连，所述二极管的负极与所述与第三电源输入端相连；
第七电阻，所述第七电阻的一端与所述二极管的负极相连；
电源转换模块，所述电源转换模块的输入端与所述二极管的负极相连，所述电源转换模块的第一接地端与所述供电电源的负极相连，所述电源转换模块的使能端与所述第七电阻的另一端相连；
第四电容，所述第四电容的一端与所述电源转换模块的输出端相连，所述第四电容的另一端与所述电源转换模块的第二接地端相连；
第五电容，所述第五电容的一端分别与所述第一电源输入端和所述第四电容的一端相连，所述第五电容的另一端与所述第四电容的另一端相连，其中，所述第五电容的另一端接地；
稳压芯片，所述稳压芯片的输入端与所述第五电容的一端相连，所述稳压芯片的接地端接地；
第六电容，所述第六电容的一端分别与所述第二电源输入端和所述稳压芯片的输出端相连，所述第六电容的另一端接地；
第七电容，所述第七电容的一端与所述第六电容的一端相连，所述第七电容的另一端接地；
第八电容，所述第八电容的一端与所述第六电容的一端相连，所述第八电容的另一端接地；
第九电容，所述第九电容的一端与所述第六电容的一端相连，所述第九电容的另一端接地；
第十电容，所述第十电容的一端与所述第六电容的一端相连，所述第十电容的另一端接地。
8.根据权利要求3所述的用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，所述隔离单元还包括复位电路，所述复位电路分别与所述第一信号处理电路和所述FFT运算芯片相连，所述复位电路用于在所述第一信号处理电路上电时，对所述FFT运算芯片进行复位。
9.根据权利要求8所述的用于本质安全型设备的隔离设备，其特征在于，所述复位电路包括：
第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二电源输入端相连，所述第八电阻的另一端与所述FFT运算芯片的复位端相连；
第十一电容，所述第十一电容的一端与所述第八电阻的另一端相连，所述第十一电容的另一端接地。
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