[实用新型]一功能安全型HART测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及HART测量系统，特别是涉及一种功能安全型HART测量系统。

背景技术

现有HART温度测量仪表，仅实现温度信号调理、变送输出的功能以及HART(Highway Addressable Remote Transducer，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)信号通讯的功能，仅能监测到输入信号的故障，不能监测到仪表内部发生的故障，若仪表内部发生故障，输入信号正常的情况下，输出故障信号，或在可能在输入信号异常的情况下仍输出正常信号；前者可能造成后续生产设备的误停车等情况，可能造成巨大的经济损失；而后者则有可能对现场的危险因素不报警，可能造成设备的损坏，甚至在某些危险场合会造成人员等重大伤亡。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种功能安全型HART测量系统，解决上述现有技术中现有HART温度测量仪表无诊断功能的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本实用新型提供一种功能安全型HART测量系统，包括：信号输入采样电路，用于采集温度信号；所述信号输入采样电路包括第一诊断电路；所述第一诊断电路包括：第一A/D采样器、第二A/D采样器、及信号比较器；所述第一A/D采样器连接所述第二A/D采样器，用于对信号输入采样电路采集的温度信号进行采样并送出第一采样信号至信号比较器；所述第二A/D采样器，也同时采样所述温度信号并生成第二采样信号；所述信号比较器，连接所述第一A/D采样器、及第二A/D采样器，用于比较所述第一采样信号及第二采样信号，在比较超过预设偏差时，输出故障信号；信号输出电路，连接所述信号输入采样电路的输出端，用于在所述系统无故障的情况下输出正常工作电流值范围内的电流来传递信号，并用于在接收到所述故障信号时，输出小于故障理论值的电流；HART通讯电路，连接所述信号输出电路的输出端，用于将所述信号输出电路的输出电流经调制及解调后输出；电源模块，用于对所述信号输入采样电路和信号输出电路分线路进行供电。

可选的，所述第二A/D采样器通过多路复用开关连接至第一A/D采样器。

可选的，所述信号输入采样电路包括：A/D转换器，包括所述第一A/D采样器；第一处理芯片，连接所述A/D转换器的输出端，集成有所述第二A/D采样器及信号比较器。

可选的，所述第一处理芯片为单片机，所述第一诊断电路对所述第一处理芯片诊断，包括：单片机RAM的诊断、单片机FLASH的诊断、单片机堆栈的诊断、单片机的基本功能寄存器的诊断、单片机的程序计数器的诊断、单片机的堆栈指针的诊断、单片机的时钟诊断、及单片机的通讯的诊断。

可选的，所述信号输出电路包括：第二诊断电路；所述第二诊断电路包括第三A/D采样器，所述第三A/D采样器用于对所述输出电流采样。

可选的，所述信号输出电路包括：第二处理芯片及连接所述第二处理芯片输出端的D/A转换器，所述D/A的输出端输出所述输出电流；所述第三A/D采样器集成于所述第二处理芯片。

可选的，所述第二处理芯片为单片机，所述第二诊断电路对所述第二处理芯片诊断，包括：单片机RAM的诊断、单片机FLASH的诊断、单片机堆栈的诊断、单片机的基本功能寄存器的诊断、单片机的程序计数器的诊断、单片机的堆栈指针的诊断、单片机的时钟诊断、及单片机的通讯的诊断。

可选的，所述HART通讯电路，连接所述第二处理芯片。

可选的，所述正常工作电流值范围为4～20mA。

可选的，所述故障理论值小于4mA或大于20mA。

如上所述，本实用新型提供的一种功能安全型HART测量系统，包括：用于采集温度信号的信号输入采样电路、及连接所述信号输入采样电路的输出端的信号输出电路，其中，所述信号输入采样电路包括第一诊断电路；所述第一诊断电路包括：第一A/D采样器、第二A/D采样器、及信号比较器；所述第一A/D采样器用于对信号输入采样电路采集的温度信号进行采样并送出第一采样信号至信号比较器，所述第二A/D采样器还用于采样所述温度信号并生成第二采样信号，所述信号比较器用于比较所述第一采样信号及第二采样信号，在比较超过预设偏差时，输出故障信号，使得所述信号输出电路在接收到所述故障信号时，输出小于故障理论值的电流，从而实现HART测量系统的诊断功能，大大提升设备安全性。

附图说明

图1显示为本实用新型一实施例中功能安全型HART测量系统的结构示意图。

图2显示为本实用新型一实施例中第一诊断电路的结构示意图。