CN215729355U - 安全控制器及其输出检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种安全控制器及其输出检测装置，该安全控制器的输出检测装置包括：数字信号输出电路、信号采集电路以及微控制单元MCU；所述数字信号输出电路的输出端与所述信号采集电路的输入端电连接，且所述信号采集电路的输出端与所述微控制单元MCU的第一端电连接，以及所述微控制单元MCU的第二端与所述数字信号输出电路的输入端电连接；所述微控制单元MCU用于比较第二信号与输出的第一信号，从而可以通过比较第一信号和第二信号，来确定数字信号输出电路输出的数字信号是否有效，解决了现有技术中无法检测数字信号输出电路输出的数字信号是否有效所导致的安全控制问题。

Description

安全控制器及其输出检测装置

技术领域

本申请涉及机器人安全监控技术领域，尤其涉及一种安全控制器及其输出检测装置。

背景技术

随着数字信息时代的到来，越来越多的信息会利用数字信号进行传输，目前，数字信号发送方会通过数字信号输出电路将数字信号输出到信号需求方。

但是，一旦数字信号输出电路发生故障，数字信号输出电路向需求方输出的信号则可能是无效信号，但是数字信号输出电路以及需求方均无法检测该数字信号是否是无效信号。例如，在现有机器人控制系统中，安全控制器的数字信号输出电路主要是采用简单的光耦式输出，即安全控制器只是输出命令对应的信号，不执行输出的检测，无法确定输出信号是否有效，也无法确定数字信号输出电路本身是否存在故障问题，进而无法确定命令是否得到有效执行，存在安全控制问题。

实用新型内容

本申请提供一种安全控制器及其输出检测装置，解决现有技术中无法检测数字信号输出电路输出的数字信号是否有效所导致的安全控制问题。

根据本申请的第一方面，提供一种安全控制器的输出检测装置，包括：数字信号输出电路、信号采集电路以及微控制单元MCU；所述数字信号输出电路的输出端与所述信号采集电路的输入端电连接，且所述信号采集电路的输出端与所述微控制单元MCU的第一端电连接，以及所述微控制单元MCU 的第二端与所述数字信号输出电路的输入端电连接；所述微控制单元MCU用于比较第二信号与输出的第一信号，其中，所述第二信号为所述信号采集电路向所述微控制单元MCU输入的信号，所述第一信号为所述微控制单元 MCU向所述数字信号输出电路输出的数字信号。

在一个可选的实施方式中，所述信号采集电路包括抗干扰电路模块；

所述抗干扰电路模块的第一端与所述数字信号输出电路的输出端电连接，所述抗干扰电路模块的第二端与所述安全控制器的电源参考地电连接；

所述抗干扰电路模块的第三端与所述安全控制器的参考地电连接，所述抗干扰电路模块的第四端与所述微控制单元MCU的第一端电连接。

在一个可选的实施方式中，所述抗干扰电路模块包括光电耦合器和限流电阻；

所述限流电阻的一端与所述数字信号输出电路的输出端电连接，所述限流电阻的另一端与所述光电耦合器的第一端电连接；

所述光电耦合器的第二端与所述安全控制器的电源参考地电连接，所述光电耦合器的第三端与所述安全控制器的参考地电连接，所述光电耦合器的第四端与所述第一端电连接。

在一个可选的实施方式中，所述抗干扰电路模块还包括上拉电阻；所述上拉电阻的一端与所述光电耦合器的第四端电连接，所述上拉电阻的另一端与所述安全控制器的电源端电连接。

在一个可选的实施方式中，所述信号采集电路还包括：滤波电容；

所述滤波电容的一端与所述抗干扰电路的第一端电连接，所述滤波电容的另一端电与所述安全控制器的参考地电连接。

在一个可选的实施方式中，所述微控制单元MCU包括：频率比较电路和信号输出开关；所述频率比较电路的第一比较端与所述信号采集电路的输出端电连接，所述频率比较电路的第二比较端与所述数字信号输出电路的输入端电连接；所述频率比较电路用于将所述第二信号的频率与所述第一信号的频率进行比较，并将比较结果信号输出给所述信号输出开关；当所述比较结果信号为目标检测信号时，所述信号输出开关闭合，所述第一信号通过闭合的所述信号输出开关传输至所述数字信号输出电路的输入端，所述目标检测信号为所述频率比较电路在所述第二信号的频率与所述第一信号的频率相同时输出的信号；当所述比较结果信号为非目标检测信号时，所述信号输出开关断开，所述非目标检测信号为所述频率比较电路在所述第二信号的频率与所述第一信号的频率不相同时输出的信号。

在一个可选的实施方式中，所述数字信号输出电路包括：信号隔离输出模块和输出电阻；所述信号隔离输出模块的第一端与所述微控制单元MCU的第二端以及所述输出电阻的一端电连接，所述信号隔离输出模块的第二端和所述输出电阻的另一端均与所述安全控制器的参考地电连接，所述信号隔离输出模块的第三端与所述信号采集电路的输入端电连接，以及，所述信号隔离输出模块的第四端与所述安全控制器的输入输出电源端电连接。

在一个可选的实施方式中，所述数字信号输出电路还包括：信号放大器 U2和分压电阻；所述分压电阻包含第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述信号隔离输出模块的第三端电连接，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端以及所述信号放大器U2的输入端电连接，所述第二分压电阻的第二端与所述安全控制器的电源参考地电连接；以及，所述信号放大器U2的输出端与所述信号采集电路的输入端电连接。

在一个可选的实施方式中，所述信号隔离输出模块包括：第一芯片、第一电阻和输出光电耦合器；所述第一芯片的第一端与所述微控制单元MCU的第二端ARM_Output_U_1A以及所述输出电阻的一端电连接，所述第一芯片的第二端与所述第一电阻的一端以及所述输出光电耦合器的第一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述安全控制器的电源端电连接；所述输出光电耦合器的第二端与所述安全控制器的参考地电连接，所述输出光电耦合器的第三端与所述所述第一分压电阻的第一端电连接，所述输出光电耦合器的第四端与所述安全控制器的输入输出电源端电连接。

根据本申请的第二方面，提供一种安全控制器，所述安全控制器包括如第一方面任一所述的安全控制器的输出检测装置。

本申请提供的安全控制器及其输出检测装置，通过数字信号输出电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接，且信号采集电路的输出端与微控制单元MCU的第一端电连接，以及微控制单元MCU的第二端与数字信号输出电路的输入端电连接，微控制单元MCU用于比较第二信号与输出的第一信号，以来确定数字信号输出电路输出的数字信号是否有效，从而解决了现有技术中无法检测数字信号输出电路输出的数字信号是否有效所导致的安全控制问题，进而能够提高安全控制器的安全级别。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请实施例提供的一种安全控制器的输出检测装置的结构示意图；

图2是本申请一个可选实施例提供的安全控制器的输出检测装置的结构示意图；

图3是本申请的一个示例提供的一种安全控制器的输出检测装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的例子。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种安全控制器的输出检测装置的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的一种安全控制器的输出检测装置包括：数字信号输出电路110、信号采集电路120以及微控制单元MCU130；所述数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A与所述信号采集电路120的输入端电连接，且所述信号采集电路120的输出端与所述微控制单元MCU130的第一端ARM_OUTPUT_RDBCK_1A电连接，以及所述微控制单元MCU130的第二端ARM_Output_U_1A与所述数字信号输出电路110的输入端电连接；所述微控制单元MCU130用于比较第二信号与输出的第一信号，从而可以通过比较第一信号和第二信号，来确定数字信号输出电路110输出的数字信号是否有效，进而解决了现有技术中无法检测数字信号输出电路110输出的数字信号是否有效所导致的安全控制问题。其中，所述第二信号为所述信号采集电路120向所述微控制单元MCU130输入的信号，所述第一信号为所述微控制单元MCU130向所述数字信号输出电路110输出的数字信号。

在实际处理中，本申请实施例中的安全控制器的输出检测装置可以应用于对数字信号输出电路110进行检测的情况。具体的，本申请实施例中的数字信号输出电路110的输入端与微控制单元MCU130的第二端 ARM_Output_U_1A电连接，使得安全控制器中的微控制单元MCU130可以向该数字信号输出电路110输出数字信号。可见，安全控制器中的微控制单元MCU130可以向数字信号输出电路110输出第一信号，从而使得信号采集电路120可以基于该数字信号输出电路110输出的第一信号产生第二信号，并可将该第二信号传输给微控制单元MCU130的第一端 ARM_OUTPUT_RDBCK_1A，使得微控制单元MCU130可以检测到第二信号，进而可以将检测到的第二信号与输出的第一信号进行比较，以基于比较结果确定数字信号输出电路110输出的数字信号是否有效，并可确定出数字信号输出电路110是否发生故障。

在具体实现中，安全控制器的输出检测装置在进行输出检测时，可以使用固定频率的检测信号作为MCU输出的第一信号，也可以使用其他类型的检测信号作为MCU输出的第一信号，本申请实施例对此不作具体限制。

作为本申请的一个示例，可以通过比较第一信号是否与第二信号的频率是否相匹配，来确定数字信号输出电路110输出的数字信号是否为有效信号，具体的，若第一信号与第二信号相匹配，如在第二信号的频率与输出的第一信号的频率相同时，则微控制单元MCU130可以确定数字信号输出电路110 输出的数字信号有效，进而可以确定出数字信号输出电路110正常，没有发生电路故障，可以继续向该数字信号输出电路110输出数字信号。若第一信号与第二信号不匹配，如在第二信号的频率与输出的第一信号的频率不相同时，则微控制单元MCU130可以确定数字信号输出电路110输出的数字信号无效，进而可以确定出数字信号输出电路110异常，发生电路故障，可以停止向该数字信号输出电路110输出，以避免数字信号输出电路110输出无效的数字信号所导致的安全控制问题，确保安全控制。

在上述实施例的基础上，可选的，如图2所示，本申请实施例中的微控制单元MCU130可以包括：频率比较电路和信号输出开关；所述频率比较电路的第一比较端与所述信号采集电路120的输出端电连接，所述频率比较电路的第二比较端与所述数字信号输出电路110的输入端电连接。所述频率比较电路用于将所述第二信号的频率与所述第一信号的频率进行比较，并将比较结果信号输出给所述信号输出开关；当所述比较结果信号为目标检测信号时，所述信号输出开关闭合，所述第一信号通过闭合的所述信号输出开关传输至所述数字信号输出电路110的输入端，所述目标检测信号为所述频率比较电路在所述第二信号的频率与所述第一信号的频率相同时输出的信号；当所述比较结果信号为非目标检测信号时，所述信号输出开关断开，从而停止向数字信号输出电路110输出数字信号，进而能够避免数字信号输出电路110 输出无效的数字信号的情形。其中，所述非目标检测信号为所述频率比较电路在所述第二信号的频率与所述第一信号的频率不相同时输出的信号。

可见，本申请实施例中的信号采集电路120的输入端与所述数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A电连接，使得信号采集电路120可以检测数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A输出的数字信号，进而可以基于数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A输出的数字信号产生第二信号；并且信号采集电路120的输出端与频率比较电路的第一比较端电连接，从而可以将所述第二信号输出至所述频率比较电路；以及，频率比较电路的第二比较端与数字信号输出电路110的输入端，从而使得频率比较电路可通过第二比较端检测到的数字信号输出电路110的输入端的第一信号，进而可以将第一信号与第二信号进行比较，输出比较结果信号给信号输出开关，以通过该比较结果信号控制信号输出开关的通断状态。

其中，信号输出开关的第一端可以作为微控制单元MCU130的第二端 ARM_Output_U_1A，所述信号输出开关的第二端连接数字信号输出电路110 的输入端，且该信号输出开关的控制端可以与频率比较电路的输出端电连接，使得频率比较电路的输出比较结果信号可以传输至信号输出开关的控制端，进而可以控制信号输出开关的通断状态。具体的，当第二信号的频率与第一信号的频率相同时，频率比较电路输出目标检测信号，使得信号输出开关在目标检测信号的控制下进入闭合状态，即信号输出开关闭合，使得微控制单元MCU130输出的第一信号可以通过闭合的信号输出开关传输给数字信号输出电路110的输入端；而在第二信号的频率与第一信号的频率不相同时，频率比较电路输出非目标检测信号，使得信号输出开关断开，从而可以停止向数字信号输出电路110输出信号，进而解决了现有技术中数字信号输出电路 110输出无效的数字信号所导致的安全问题。

可见，本申请实施例通过频率比较电路的第二比较端与数字信号输出电路110的输入端电连接，将数字信号输出电路110的输入端的第一信号传输至频率比较电路的第二比较端，且频率比较电路的第一比较端与信号采集电路120的输出端电连接，从而可将信号采集电路120输出的第二信号和第一信号进行比较，以在第二信号和第一信号的频率相同时，输出目标检测信号，使得信号输出开关导通，进而可以通过信号输出开关向数字信号输出电路110 的输入端输出信号。

进一步而言，本实施例可以通过比较第一信号和第二信号的频率是否相同，来确定数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A输出的数字信号是否有效，以确定数字信号输出电路110是否发生故障，确保安全输出数字信号。具体的，在数字信号输出电路110正常工作的情况下，由于数字信号输出电路110只是为了输出数字信号，其并不会改变信号的频率，而信号采集电路120只是为了从数字信号输出电路110中采集要输出的数字信号，同样不会改变信号的频率。因此，本实施例可以通过比较第一信号和第二信号的频率，来判断第二信号是否有效。若频率比较电路输出目标检测信号，则可确定第二信号是有效的。

在实际处理中，数字信号输出电路110可以包括隔离器件以及信号放大器件，数字信号输出电路110故障的原因往往就是因为隔离器件或者信号放大器件故障所导致的，而隔离器件或者信号放大器件故障大多都会改变要输出的数字信号的频率，因此，本实施例可以通过比较向所述数字信号输出电路110输出的第一信号和信号采集电路120向采集的第二信号的频率，来判断数字信号输出电路110输出的数字信号是否有效。可选的，如图3所示，本申请实施例中的数字信号输出电路110可以包括：信号隔离输出模块111 和输出电阻R2；所述信号隔离输出模块111的第一端与所述微控制单元 MCU130的第二端ARM_Output_U_1A以及所述输出电阻R2的一端电连接，所述信号隔离输出模块111的第二端和所述输出电阻R2的另一端均与所述安全控制器的参考地GND电连接，所述信号隔离输出模块111的第三端与所述信号采集电路120的输入端电连接，以及，所述信号隔离输出模块111的第四端与所述安全控制器的输入输出电源端24VDC_IO_B电连接。其中，信号隔离输出模块111可以包含有一个或多个隔离器件，如可以包含有一个光电耦合器，本申请实施例对此不作具体限制。

进一步而言，本申请实施例的数字信号输出电路110还可以包括：信号放大器U2和分压电阻；所述分压电阻包含第一分压电阻R3和第二分压电阻 R4，所述第一分压电阻R3的第一端与所述信号隔离输出模块的第三端电连接，所述第一分压电阻R3的第二端与所述第二分压电阻R4的第一端以及所述信号放大器U2的输入端电连接，所述第二分压电阻R4的第二端与所述安全控制器的电源参考地0VDC_IO_A电连接；以及，所述信号放大器U2的输出端与所述信号采集电路120的输入端电连接。其中，信号放大器U2可以包含有一个或多个信号放大器件，如可以包含一个用于增强输出的三极管或智能金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)等，本申请实施例对此不作具体限制。

进一步的，为了避免数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A与微控制单元MCU130的第一端ARM_OUTPUT_RDBCK_1A之间产生信号干扰，本实施例中的信号采集电路120可以包含抗干扰电路模块121。如图3所示，所述抗干扰电路模块121的第一端与所述数字信号输出电路110的输出端 Output_U_1A电连接，所述抗干扰电路模块121的第二端与所述安全控制器的电源参考地0VDC_IO_A电连接；所述抗干扰电路模块121的第三端与所述安全控制器的参考地GND电连接，所述抗干扰电路模块121的第四端与所述微控制单元MCU130的第一端ARM_OUTPUT_RDBCK_1A电连接。

具体的，抗干扰电路模块的核心器件可以是光电耦合器、电感式隔离器、脉冲调制变压器隔离器件、巨磁电阻隔离器件、电容耦合隔离器件等，本申请实施例对此不作具体限制。

以光电耦合器ISO2为例，光电耦合器分为发光器件和受光器件，其中发光器件如图2中所示的标有1、2引脚的一侧，受光器件如图2中所示的标有 3、4引脚的一侧。具体的，光电耦合器ISO2的1引脚为抗干扰电路模块121 的第一端，光电耦合器ISO2的2引脚为抗干扰电路模块121的第二端，光电耦合器ISO2的4引脚为抗干扰电路模块121的第四端，光电耦合器ISO2的 3引脚为抗干扰电路模块121的第三端。

此外，为与光电耦合器ISO2相配合，抗干扰电路模块121还可以包括上拉电阻R6。光电耦合器ISO2的4引脚可以通过上拉电阻R6与安全控制器的电源端3V3连接。当光电耦合器ISO2不工作时，可以基于安全控制器的电源端3V3电源端提供的外电源，通过上拉电阻R6给光电耦合器ISO2的4引脚提供一个稳定的高电平，使得微控制单元MCU130的第一端 ARM_OUTPUT_RDBCK_1A可以检测到默认的高电平信号。当需要输出数字信号时，可以通过微控制单元MCU130的第二端ARM_Output_U_1A向数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A输出高电平信号，以作为第一信号，使得第一信号可以通过数字信号输出电路110传输至信号采集电路120的输入端，使得信号采集电路120中的光电耦合器ISO2可以导通，使得微控制单元MCU130的第二端ARM_Output_U_1A的电压被拉低，从而使得微控制单元MCU130可以检测到微控制单元MCU130的第一端 ARM_OUTPUT_RDBCK_1A的低电平信号。当数字电路无输出时，微控制单元MCU130的第一端ARM_OUTPUT_RDBCK_1A的电压信号可以默认为高电平信号。

由于信号采集电路120采集到的信号是经过数字信号输出电路110中的信号放大器U2进行放大输出的，那么该信号的信号强度可能很大，为了避免烧坏抗干扰电路中的核心器件，本实施例的信号采集电路120还可以包括限流电阻R5。进一步而言，本申请实施例中的抗干扰电路模块121可以包括光电耦合器ISO2和限流电阻R5；所述限流电阻R5的一端与所述数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A电连接，所述限流电阻R5的另一端与所述光电耦合器ISO2的第一端电连接；所述光电耦合器ISO2的第二端与所述安全控制器的电源参考地0VDC_IO_A电连接，所述光电耦合器ISO2的第三端与所述安全控制器的参考地GND电连接，所述光电耦合器ISO2的第四端与所述第一端电连接。其中，限流电阻R5可以用于限制流入光电耦合器ISO2的电流，以防止光电耦合器ISO2损坏。

在具体实现中，抗干扰电路模块121出来可以包括光电耦合器ISO2和限流电阻R5之外，还可以包含其他元器件，如还可以包含有滤波电容等，本申请实施例对此不作具体限制。滤波电容可以用于对信号采集电路120采集到的信号进行滤波处理。例如，如图3所示，在抗干扰电路模块设置有滤波电容C2的情况下，滤波电容C2的一端与所述光电耦合器ISO2的第一端，滤波电容C2的另一端电连接安全控制器的电源参考地0VDC_IO_A，从而可以通过该滤波电容C2对传输给光电耦合器ISO2的第一端的信号进行滤波处理，以避免干扰信号对光电耦合器ISO2的影响。

需要说明的是，电源参考地0VDC_IO_A和安全控制器的参考地GND是不共地的，如此设置，可以避免信号采集端(即数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A)与信号检测反馈端(即微控制单元MCU130的第一端 ARM_OUTPUT_RDBCK_1A)之间的干扰，确保检测的准确性。

在实际处理中，信号隔离输出模块111可以包含有输出光电耦合器，以通过该输出光电耦合器实现电气隔离。其中，输出光电耦合器可以是一个光耦器件，用于电气隔离。进一步而言，本申请实施例中的信号隔离输出模块 111可以包含有：第一芯片U1、第一电阻R1和输出光电耦合器；所述第一芯片U1的第一端与所述微控制单元MCU130的第二端ARM_Output_U_1A以及所述输出电阻R2的一端电连接，所述第一芯片U1的第二端与所述第一电阻R1的一端以及所述输出光电耦合器的第一端电连接，所述第一电阻R1的另一端与所述安全控制器的电源端3V3电连接；所述输出光电耦合器的第二端与所述安全控制器的参考地GND电连接，所述输出光电耦合器的第三端与所述所述第一分压电阻R3的第一端电连接，所述输出光电耦合器的第四端与所述安全控制器的输入输出电源端24VDC_IO_B电连接。

作为本申请的一个示例，数字信号输出电路110可以包括有第一芯片U1 和光电耦合器ISO1；如图3所示，光电耦合器ISO1可以作为本申请实施例中的输出光电耦合器，用于电气隔离；第一芯片U1可以是一个非翻转的开漏输出逻辑芯片，其真值表如表1所示。

输入A	输出Y
		低电平	低电平
高电平	高阻状态

表1

由于第一芯片U1是开漏输出，因此需要与第一电阻R1配合使用。其中第一电阻R1是与安全控制器的电源端3V3连接的上拉电阻。具体的，由于第一芯片U1的引脚A连接有第二电阻R2，在系统上电期间第一芯片U1的4 引脚(即引脚Y)输出低电平信号，输出光电耦合器ISO1不工作，数字信号输出电路110的输出端Output_U_1A无输出。可选的，第一芯片U1和第一电阻R1可以省略，本示例对此不作具体限制。若第一芯片U1和第一电阻R1 省略，则输出光电耦合器ISO1的第一端可以直接与微控制单元MCU130的第二端ARM_Output_U_1A连接，且微控制单元MCU130的第二端 ARM_Output_U_1A可以通过第二电阻R2连接参考地GND。

具体而言，当微控制单元MCU130的第二端ARM_Output_U_1A输出的第一信号传输到第一芯片U1的引脚A，若第一信号为低电平信号，则第一芯片U1的引脚Y处于低电平状态，安全控制器的电源端3V3提供的外接电源的电流通过第一电阻R1流回第一芯片U1的引脚Y，无法点亮输出光电耦合器ISO1的发光器件；若第一信号为高电平信号，第一芯片U1的引脚Y处于高阻状态，安全控制器的电源端3V3提供的外接电源的电流通过第一电阻R1 流到输出光电耦合器ISO1的发光器件，点亮输出光电耦合器ISO1的发光器件，使输出光电耦合器ISO1的受光器件产生电流信号，流入后续的信号放大器U2中。进一步的，电流信号在流入信号放大器件之前，还可以经过第一分压电阻R3和第二分压电阻R4进行分流。其中，第一分压电阻R3的一端连接光电耦合器ISO1的第三算，第一分压电阻R3的另一端可以连接第二分压电阻R4的一端以及信号放大器U2的输入端，以及第二分压电阻R4的另一端可以连接电源参考地0VDC_IO_A。

需要说明的是，信号放大器U2用于增强光耦的输出能力和可靠性，如信号放大器U2可以是为了增强光耦的输出能力和可靠性而设计进去的高边输出的智能MOS管。当然，也可以用其他增强输出的方案来替代作为信号放大器U2的智能MOS管，如可以用PNP三极管或者PMOS管代替，以增强光耦的输出能力，本申请实施例对此不作具体限制。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

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申请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一定指的是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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种安全控制器的输出检测装置，其特征在于，包括：数字信号输出电路、信号采集电路以及微控制单元MCU；

所述数字信号输出电路的输出端与所述信号采集电路的输入端电连接，且所述信号采集电路的输出端与所述微控制单元MCU的第一端电连接，以及所述微控制单元MCU的第二端与所述数字信号输出电路的输入端电连接；

所述微控制单元MCU用于比较第二信号与输出的第一信号，其中，所述第二信号为所述信号采集电路向所述微控制单元MCU输入的信号，所述第一信号为所述微控制单元MCU向所述数字信号输出电路输出的数字信号。

2.根据权利要求1所述的输出检测装置，其特征在于，所述信号采集电路包括抗干扰电路模块；

所述抗干扰电路模块的第一端与所述数字信号输出电路的输出端电连接，所述抗干扰电路模块的第二端与所述安全控制器的电源参考地电连接；

所述抗干扰电路模块的第三端与所述安全控制器的参考地电连接，所述抗干扰电路模块的第四端与所述微控制单元MCU的第一端电连接。

3.根据权利要求2所述的输出检测装置，其特征在于，所述抗干扰电路模块包括光电耦合器和限流电阻；

所述限流电阻的一端与所述数字信号输出电路的输出端电连接，所述限流电阻的另一端与所述光电耦合器的第一端电连接；

所述光电耦合器的第二端与所述安全控制器的电源参考地电连接，所述光电耦合器的第三端与所述安全控制器的参考地电连接，所述光电耦合器的第四端与所述第一端电连接。

4.根据权利要求3所述的输出检测装置，其特征在于，所述抗干扰电路模块还包括：上拉电阻；

所述上拉电阻的一端与所述光电耦合器的第四端电连接，所述上拉电阻的另一端与所述安全控制器的电源端电连接。

5.根据权利要求3所述的输出检测装置，其特征在于，所述信号采集电路还包括：滤波电容；

所述滤波电容的一端与所述抗干扰电路的第一端电连接，所述滤波电容的另一端电与所述安全控制器的参考地电连接。

6.根据权利要求1至5任一所述的输出检测装置，其特征在于，所述微控制单元MCU包括：频率比较电路和信号输出开关；

所述频率比较电路的第一比较端与所述信号采集电路的输出端电连接，所述频率比较电路的第二比较端与所述数字信号输出电路的输入端电连接；

所述频率比较电路用于将所述第二信号的频率与所述第一信号的频率进行比较，并将比较结果信号输出给所述信号输出开关；

当所述比较结果信号为目标检测信号时，所述信号输出开关闭合，所述第一信号通过闭合的所述信号输出开关传输至所述数字信号输出电路的输入端，所述目标检测信号为所述频率比较电路在所述第二信号的频率与所述第一信号的频率相同时输出的信号；

当所述比较结果信号为非目标检测信号时，所述信号输出开关断开，所述非目标检测信号为所述频率比较电路在所述第二信号的频率与所述第一信号的频率不相同时输出的信号。

7.根据权利要求6所述的输出检测装置，其特征在于，所述数字信号输出电路包括：信号隔离输出模块和输出电阻；

所述信号隔离输出模块的第一端与所述微控制单元MCU的第二端以及所述输出电阻的一端电连接，所述信号隔离输出模块的第二端和所述输出电阻的另一端均与所述安全控制器的参考地电连接，所述信号隔离输出模块的第三端与所述信号采集电路的输入端电连接，以及，所述信号隔离输出模块的第四端与所述安全控制器的输入输出电源端电连接。

8.根据权利要求7所述的输出检测装置，其特征在于，所述数字信号输出电路还包括：信号放大器和分压电阻；

所述分压电阻包含第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述信号隔离输出模块的第三端电连接，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端以及所述信号放大器的输入端电连接，所述第二分压电阻的第二端与所述安全控制器的电源参考地电连接；以及，

所述信号放大器的输出端与所述信号采集电路的输入端电连接。

9.根据权利要求8所述的输出检测装置，其特征在于，所述信号隔离输出模块包括：第一芯片、第一电阻和输出光电耦合器；

所述第一芯片的第一端与所述微控制单元MCU的第二端以及所述输出电阻的一端电连接，所述第一芯片的第二端与所述第一电阻的一端以及所述输出光电耦合器的第一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述安全控制器的电源端电连接；

所述输出光电耦合器的第二端与所述安全控制器的参考地电连接，所述输出光电耦合器的第三端与所述第一分压电阻的第一端电连接，所述输出光电耦合器的第四端与所述安全控制器的输入输出电源端电连接。

10.一种安全控制器，其特征在于，所述安全控制器包括如权利要求1～9任一项所述的安全控制器的输出检测装置。

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