[发明专利]基于模拟量输入的诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种诊断装置，尤其涉及一种基于模拟量输入的诊断装置。

背景技术

在功能安全控制系统中，模拟量输入信号正确的采集，关系到后面的运算及输出，输入通道自身硬件必须稳定可靠。

现有技术中常规的控制系统，只是做到了输入数据的采集，再加一个通道冗余，而需要的功能安全控系统，不仅要做到三冗余输入，而且每个输入通道，带硬件自诊断电路，定期检测输入通道自身硬件的好坏，从而做到发现错误，定位错误，处理错误一整套机制，整个诊断电路用可靠性较高的分离原件搭建，不影响正常采集通道，用最少的成本，做到最优诊断策略。

发明内容

本发明公开了一种基于模拟量输入的诊断装置，用以解决现有技术中模拟量输入通道无法准确采集电流信号的问题。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于模拟量输入的诊断装置，其中，包括一模拟量输入电路输入电流信号；一ADC转换电路获取模拟量输入电路的输出信号、电压信号；所述ADC转换电路输出数字量信号给ISO磁隔离，所述ISO磁隔离连接处理芯片；还包括一光电隔离电路，所述光电隔离电路连接处理芯片的一控制端，一恒流源连接所述模拟量输入电路的输出端，所述恒流源与所述模拟量输入电路的一输出端之间连接有一开关；所述光电隔离电路连接所述开关。

如上所述的诊断装置，其中，所述电流信号的范围是4~20mA。

如上所述的诊断装置，其中，所述模拟量输入电路具有两电流信号输入端、两输出端。

如上所述的诊断装置，其中，所述ADC转换电路包括：一运算放大器、一ADC高速采样芯片；所述模拟量输入电路的输出端连接所述运算放大器，所述运算放大器的输出端与所述ADC高速采样芯片连接。

如上所述的诊断装置，其中，所述输入保护电路包括：双向瞬态抑制二极管、电容。

如上所述的诊断装置，其中，所述模拟量输入电路的两输出端之间连接有一第一电阻。

如上所述的诊断装置，其中，所述模拟量输入电路的两输出端与所述ADC转换电路之间均连接有第二电阻。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提供一种基于模拟量输入诊断技术，模拟量输入通道准确采集电流信号，且电路带电流自诊断功能，提高了系统的整体稳定性，在一个控制周期内，不影响正常数据采集的状态下，做到了硬件输入通道的自诊断功能，提高了整个硬件关键处理通道的可靠性和安全系数。

附图说明

图1是本发明基于模拟量输入的诊断装置的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：

图1是本发明基于模拟量输入的诊断装置的电路示意图，一种基于模拟量输入的诊断装置，其中，包括一模拟量输入电路1输入电流信号；一ADC转换电路2获取模拟量输入电路1的输出信号、外部的电压信号8；ADC转换电路2输出数字量信号给ISO磁隔离3，ISO磁隔离3连接处理芯片4；还包括一光电隔离电路5，光电隔离电路5连接处理芯片4的一控制端，一恒流源6连接模拟量输入电路1的输出端，恒流源6与模拟量输入电路1的一输出端之间连接有一开关；光电隔离电路5连接开关。

本发明通过模拟量输入电路1输入的电压信号给到ADC转换电路2，ADC转换电路2除了采集通道自身的信号外，还采集每个通道的重要电源电压信号，ADC转换电路2把采集的模拟量信号转为数字量信号经过ISO磁隔离3，送给处理芯片4进行数据运算控制。

处理芯片4发送诊断控制信号CTL1控制内部通道的恒流源6打开，这样ADC转换电路2会并入一个增量电流，处理芯片4采集到正常电流值叠加了已知的电流增量时，认为模拟量输入通道正常，若没有采集到变化值则认为输入通道错误，且进入错误处理机制，从而，ADC转换电路2、ISO隔离、处理芯片4、光电隔离电路5、恒流源6、开关组成了一个硬件自诊断电路。

硬件自诊断电路除诊断输入通道，还实时监测通道的主要电源电压输入，当ADC采集到的主要电源电压值超出预定范围时，则报警信号送给处理芯片4。硬件自诊断电路在不影响正常模拟信号采集的情况下，对输入通道的关键点及输入通道本身功能做到了硬件自诊断，能够实时监测，实时预警，发现错误导向安全。

进一步的，电流信号的范围是4~20mA。

进一步的，模拟量输入电路1具有两电流信号输入端、两输出端。