本發明涉及一種診斷裝置,尤其涉及一種基于模擬量輸入的診斷裝置。
背景技術:
在功能安全控制系統中,模擬量輸入信號正確的采集,關系到后面的運算及輸出,輸入通道自身硬件必須穩定可靠。
現有技術中常規的控制系統,只是做到了輸入數據的采集,再加一個通道冗余,而需要的功能安全控系統,不僅要做到三冗余輸入,而且每個輸入通道,帶硬件自診斷電路,定期檢測輸入通道自身硬件的好壞,從而做到發現錯誤,定位錯誤,處理錯誤一整套機制,整個診斷電路用可靠性較高的分離原件搭建,不影響正常采集通道,用最少的成本,做到最優診斷策略。
技術實現要素:
本發明公開了一種基于模擬量輸入的診斷裝置,用以解決現有技術中模擬量輸入通道無法準確采集電流信號的問題。
本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的:
一種基于模擬量輸入的診斷裝置,其中,包括一模擬量輸入電路輸入電流信號;一adc轉換電路獲取模擬量輸入電路的輸出信號、電壓信號;所述adc轉換電路輸出數字量信號給iso磁隔離,所述iso磁隔離連接處理芯片;還包括一光電隔離電路,所述光電隔離電路連接處理芯片的一控制端,一恒流源連接所述模擬量輸入電路的輸出端,所述恒流源與所述模擬量輸入電路的一輸出端之間連接有一開關;所述光電隔離電路連接所述開關。
如上所述的診斷裝置,其中,所述電流信號的范圍是4~20ma。
如上所述的診斷裝置,其中,所述模擬量輸入電路具有兩電流信號輸入端、兩輸出端。
如上所述的診斷裝置,其中,所述adc轉換電路包括:一運算放大器、一adc高速采樣芯片;所述模擬量輸入電路的輸出端連接所述運算放大器,所述運算放大器的輸出端與所述adc高速采樣芯片連接。
如上所述的診斷裝置,其中,所述輸入保護電路包括:雙向瞬態抑制二極管、電容。
如上所述的診斷裝置,其中,所述模擬量輸入電路的兩輸出端之間連接有一第一電阻。
如上所述的診斷裝置,其中,所述模擬量輸入電路的兩輸出端與所述adc轉換電路之間均連接有第二電阻。
綜上所述,由于采用了上述技術方案,本發明提供一種基于模擬量輸入診斷技術,模擬量輸入通道準確采集電流信號,且電路帶電流自診斷功能,提高了系統的整體穩定性,在一個控制周期內,不影響正常數據采集的狀態下,做到了硬件輸入通道的自診斷功能,提高了整個硬件關鍵處理通道的可靠性和安全系數。
附圖說明
圖1是本發明基于模擬量輸入的診斷裝置的電路示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述:
圖1是本發明基于模擬量輸入的診斷裝置的電路示意圖,一種基于模擬量輸入的診斷裝置,其中,包括一模擬量輸入電路1輸入電流信號;一adc轉換電路2獲取模擬量輸入電路1的輸出信號、外部的電壓信號8;adc轉換電路2輸出數字量信號給iso磁隔離3,iso磁隔離3連接處理芯片4;還包括一光電隔離電路5,光電隔離電路5連接處理芯片4的一控制端,一恒流源6連接模擬量輸入電路1的輸出端,恒流源6與模擬量輸入電路1的一輸出端之間連接有一開關;光電隔離電路5連接開關。
本發明通過模擬量輸入電路1輸入的電壓信號給到adc轉換電路2,adc轉換電路2除了采集通道自身的信號外,還采集每個通道的重要電源電壓信號,adc轉換電路2把采集的模擬量信號轉為數字量信號經過iso磁隔離3,送給處理芯片4進行數據運算控制。
處理芯片4發送診斷控制信號ctl1控制內部通道的恒流源6打開,這樣adc轉換電路2會并入一個增量電流,處理芯片4采集到正常電流值疊加了已知的電流增量時,認為模擬量輸入通道正常,若沒有采集到變化值則認為輸入通道錯誤,且進入錯誤處理機制,從而,adc轉換電路2、iso隔離、處理芯片4、光電隔離電路5、恒流源6、開關組成了一個硬件自診斷電路。
硬件自診斷電路除診斷輸入通道,還實時監測通道的主要電源電壓輸入,當adc采集到的主要電源電壓值超出預定范圍時,則報警信號送給處理芯片4。硬件自診斷電路在不影響正常模擬信號采集的情況下,對輸入通道的關鍵點及輸入通道本身功能做到了硬件自診斷,能夠實時監測,實時預警,發現錯誤導向安全。
進一步的,電流信號的范圍是4~20ma。
進一步的,模擬量輸入電路1具有兩電流信號輸入端、兩輸出端。
進一步的,adc轉換電路2包括:一運算放大器、一adc高速采樣芯片;模擬量輸入電路1的輸出端連接運算放大器,運算放大器的輸出端與adc高速采樣芯片連接;模擬量輸入電路1輸出的電壓信號通過運算放大器放大后送給adc高速采樣芯片。
進一步的,輸入保護電路包括:雙向瞬態抑制二極管、電容;從而使得輸入保護電路能夠抗高壓,抗高頻電磁干擾。
進一步的,模擬量輸入電路1的兩輸出端之間連接有一第一電阻9;模擬量輸入電路1的一輸出端通過開關與恒流源6連接,另一輸出端接地。
進一步的,模擬量輸入電路1的兩輸出端與adc轉換電路2之間均連接有第二電阻10。