[实用新型]一种热电偶温度采集系统的在线故障诊断装置

说明书

本实用新型涉及故障诊断装置接口设计技术领域，具体涉及一种热电偶温度采集系统的在线故障诊断装置。该装置连接于热电偶温度采集系统的温度信号输入端，包括控制主板、D/A数据转换卡、热电偶信号模拟电路和热电偶信号输出接口，控制主板的数字量信号输出端与D/A数据转换卡的数据输入端连接，D/A数据转换卡的数据输出端与热电偶信号模拟电路的电压信号输入端连接，热电偶信号模拟电路的电压信号输出端与热电偶信号输出接口连接。可向热电偶温度采集系统输入标准温度信号，通过热电偶温度采集系统输出的温度与该标准温度信号的校核，既能判断热电偶温度采集系统是否正常，本装置可实现热电偶温度采集系统的在线诊断，避免对其正常工作造成干扰。

技术领域

本实用新型涉及故障诊断装置接口设计技术领域，具体涉及一种热电偶温度采集系统的在线故障诊断装置。

背景技术

传感器之于工业控制系统，就如同眼睛之于人体，是工业控制系统感知系统状态和外界环境必不可少的重要组成部分。跟眼睛需要通过神经系统与大脑相连接才能产生视觉图像一样，传感器也不能独立工作，需要与信号调理电路、处理器、显示屏等组成完整的信号采集系统，才能完成系统参数采集任务。

以热电偶温度传感器为例，它利用塞贝克效应，将温度信号转换成与温度成一定函数关系的热电动势信号，通过检测这个热电动势信号，就可以间接获取被测介质的温度。然而，热电偶温度传感器输出的是毫伏级电压信号，需要经过热电偶温度采集系统的放大、A/D转换、电压-温度转换等一系列信号处理后才能将温度输出显示或用于系统控制。

当热电偶温度采集系统检测到温度故障时，其可能是被测对象温度异常，也可能是热电偶温度传感器故障，还可能是热电偶温度采集系统故障。为快速排查故障原因，节约工时，需要对热电偶温度采集系统进行故障诊断。其中，离线故障诊断势必影响载体（即搭载热电偶温度采集系统的被测对象）工作 ，因此，只能采用在线故障诊断。

如何在不影响热电偶温度采集系统正常工作的前提下，实现其在线故障诊断是需要解决的难题。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种热电偶温度采集系统的在线故障诊断装置，连接于热电偶温度采集系统的输入端，以模拟热电偶温度信号输出的方式，可实现热电偶温度采集系统的在线诊断避免对其工作造成干扰。

本实用新型的技术方案为：该装置连接于热电偶温度采集系统的温度信号输入端，该装置包括控制主板、D/A数据转换卡、热电偶信号模拟电路和用于连接热电偶温度采集系统的热电偶信号输出接口，所述控制主板的数字量信号输出端与D/A数据转换卡的数据输入端连接，所述D/A数据转换卡的数据输出端与热电偶信号模拟电路的电压信号输入端连接，所述热电偶信号模拟电路的电压信号输出端与热电偶信号输出接口连接。

较为优选的，所述热电偶信号模拟电路包括分压电路和电压跟随电路，所述D/A数据转换卡的数据输出端与分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与所述电压跟随电路的输入端连接，所述电压跟随电路的输出端与热电偶信号输出接口连接。

较为优选的，所述分压电路包括阻值固定的电阻R1、R2、R4和阻值可调的电阻R3，所述电阻R1一端与D/A数据转换卡的数据输出端连接，另一端与电阻R3一端连接，所述电阻R3另一端与电阻R2一端连接，所述电阻R2另一端接地，所述电阻R3的活动端与电阻R4串联。

较为优选的，所述电压跟随电路包括运算放大器，所述分压电路的输出端与所述运算放大器的正相输入端连接，所述运算放大器的反向输入端与输出端连接，所述运算放大器的输出端与热电偶信号输出接口连接。

较为优选的，所述电阻R1、R2的阻值满足R1:R2=100:1。

较为优选的，所述电阻R3的阻值比R2的阻值小一个数量级。

较为优选的，所述电压跟随电路的运算放大器为LM324运算放大器。