一種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法，通過電壓線性隔離電路（1）、電壓比較電路（2）和綜合處理單元（3）實現(xiàn)，所述綜合處理單元（3）包括：AD采集模塊（4）、電平檢測模塊（5）和故障檢測模塊（6）。該方法可以完成電壓線性隔離電路（1）與電壓比較電路（2）之間的故障互檢，被測電壓經(jīng)信號通過電壓線性隔離電路（1）的隔離、采集和電壓比較電路（2）的比較，由綜合處理單元（3）進行故障檢測。該方法能對電路的故障進行自動定位，可廣泛用于基于線性光耦的電壓線性隔離電路中。
【專利說明】—種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電路之間的故障互檢方法，特別是一種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法。
【背景技術】
[0002]在自動化檢測系統(tǒng)、計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)等諸多工業(yè)測量中，經(jīng)常需要將現(xiàn)場模擬信號采集到微處理器中。在采集的過程中，各種干擾信號都會隨著被測量信號進入微處理器中，這些信號迭加在有用的被測信號上會使測量的準確度降低，為了實現(xiàn)電壓線性轉換以及不把現(xiàn)場的電噪聲干擾引入到控制系統(tǒng)中來，必須將被測電路和控制電路在電氣上實現(xiàn)隔離。目前使用較多是基于線性光耦的電壓隔離電路，但是在進行AD采集的過程中，無論是隔離電路的輸入端故障還是輸出端故障，都會導致AD采集的結果異常。電路發(fā)生故障后，通常采用電壓表、示波器等儀器儀表測量電壓和波形，需要拆裝電路板，花費較大的時間和精力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明目的在于提供一種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法，解決電路發(fā)生故障后，通常采用電壓表、示波器等儀器儀表測量電壓和波形，需要拆裝電路板，花費較大的時間和精力的問題。
[0004]一種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法，其具體步驟為:
第一步搭建電路故障檢測系統(tǒng)
電路故障檢測系統(tǒng)，包括:電壓線性隔離電路、電壓比較電路和綜合處理單元。所述綜合處理單元，包括:AD采集模塊、電平檢測模塊和故障檢測模塊。
[0005]AD采集模塊的功能為:對電壓線性隔離電路輸出端的電壓值進行AD采集。
[0006]電平檢測模塊的功能為:讀取電壓比較電路輸出端的電平值。
[0007]故障檢測模塊的功能為:檢測電壓線性隔離電路或電壓比較電路的故障。
[0008]被測電壓信號的輸出端分別與電壓線性隔離電路的輸入端和電壓比較電路的輸入端連接；電壓線性隔離電路的輸出端與綜合處理單元的AD采集端連接；電壓比較電路的輸出端與綜合處理單元的GPIO端連接。
[0009]第二步電壓線性隔離電路進行電壓調(diào)理
被測電壓信號經(jīng)過電壓線性隔離電路后，被調(diào)理為0-3V的電壓，并完成與輸入端的電氣隔離。
[0010]第三步電壓比較電路設置電平跳變門限
當被測電壓信號為O時，電壓比較電路輸出端的電平為低電平，當被測電壓信號不為O時，電壓比較電路輸出端的電平為高電平。
[0011]第四步綜合處理單元初始化設置
設置綜合處理單元AD采集端的采集方式和采集頻率，將AD采集方式設置為順序模式，采集頻率為1Mbps，將綜合處理單元的GPIO端設置為輸入模式。
[0012]第五步AD采集模塊讀取電壓值
AD采集模塊通過綜合處理單元的AD采集端對電壓線性隔離電路輸出端的電壓值進行AD采集。
[0013]第六步電平檢測模塊讀取電平值
電平檢測模塊通過綜合處理單元的GPIO端讀取電壓比較電路輸出端的電平值。
[0014]第七步故障檢測模塊檢測故障
故障檢測模塊通過對比AD采集模塊讀取到的AD采集端的電壓值和電平檢測模塊讀取到的GPIO端電平值，對故障進行檢測。在正常狀態(tài)下，綜合處理單元的AD采集端有電壓，GPIO端的輸入為高電平，當綜合處理單元的AD采集端的電壓值或GPIO端輸入的電平值出現(xiàn)異常時，說明電壓線性隔離電路或者電壓比較電路發(fā)生故障。
[0015]至此完成了電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢。
[0016]本檢測方法通過在電壓線性隔離電路的輸入端增加一個電壓比較電路，通過讀取AD采集端的電壓值和GPIO端輸入的電平值，完成對電壓線性隔離電路輸入端或輸出端故障的自動定位，解決了以往電壓線性隔離電路中的故障檢測問題；且通過讀取AD采集端的電壓值和GPIO端輸入的電平值也可以對電壓比較電路的故障進行檢測，實現(xiàn)了直流電壓線性隔離電路與電壓比較電路之間的故障互檢。該方法能對電路的故障進行自動定位，結構簡單，易于實現(xiàn)，可廣泛用于基于線性光耦的電壓線性隔離電路中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1 一種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法中電路故障檢測系統(tǒng)的框圖。
[0018]1.電壓線性隔離電路 2.電壓比較電路 3.綜合處理單元 4.AD采集模塊
5.電平檢測模塊6.故障檢測模塊。
【具體實施方式】
[0019]一種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法，其具體步驟為:
第一步搭建電路故障檢測系統(tǒng)
電路故障檢測系統(tǒng)，包括:電壓線性隔離電路1、電壓比較電路2和綜合處理單元3。所述綜合處理單元3，包括:AD采集模塊4、電平檢測模塊5和故障檢測模塊6。
[0020]AD采集模塊4的功能為:對電壓線性隔離電路I輸出端的電壓值進行AD采集。
[0021]電平檢測模塊5的功能為:讀取電壓比較電路2輸出端的電平值。
[0022]故障檢測模塊6的功能為:檢測電壓線性隔離電路I或電壓比較電路2的故障。
[0023]被測電壓信號的輸出端分別與電壓線性隔離電路I的輸入端和電壓比較電路2的輸入端連接；電壓線性隔離電路I的輸出端與綜合處理單元3的AD采集端連接；電壓比較電路2的輸出端與綜合處理單元3的GPIO端連接。
[0024]第二步電壓線性隔離電路I進行電壓調(diào)理
被測電壓信號經(jīng)過電壓線性隔離電路I后，被調(diào)理為0-3V的電壓，并完成與輸入端的電氣隔離。[0025]第三步電壓比較電路2設置電平跳變門限
當被測電壓信號為O時，電壓比較電路2輸出端的電平為低電平，當被測電壓信號不為O時，電壓比較電路2輸出端的電平為高電平。
[0026]第四步綜合處理單元3初始化設置
設置綜合處理單元3的AD采集端的采集方式和采集頻率，將AD采集方式設置為順序模式，采集頻率為1Mbps，將綜合處理單元3的GPIO端設置為輸入模式。
[0027]第五步AD采集模塊4讀取電壓值
AD采集模塊4通過綜合處理單元3的AD采集端對電壓線性隔離電路I輸出端的電壓值進行AD采集。
[0028]第六步電平檢測模塊5讀取電平值
電平檢測模塊5通過綜合處理單元3的GPIO端讀取電壓比較電路2輸出端的電平值。
[0029]第七步故障檢測模塊6檢測故障
故障檢測模塊6通過對比AD采集模塊4讀取到的AD采集端的電壓值和電平檢測模塊
5讀取到的GPIO端電平值，對故障進行檢測。在正常狀態(tài)下，綜合處理單元3的AD采集端有電壓，GPIO端的輸入為高電平，當綜合處理單元3的AD采集端的電壓值或GPIO端輸入的電平值出現(xiàn)異常時，說明電壓線性隔離電路I或者電壓比較電路2發(fā)生故障。具體表現(xiàn)為:
當綜合處理單元3的AD采集端無電壓，但GPIO端的輸入為高電平時，說明電壓線性隔離電路I的輸出發(fā)生故障；當綜合處理單元3的AD采集端無電壓且GPIO端的輸入端為低電平時，說明電壓線性隔離電路I的輸入發(fā)生故障；當綜合處理單元3的AD采集端有電壓，但GPIO端的輸入端為低電平時，說明電壓比較電路2發(fā)生故障。
[0030]至此完成了電壓線性隔離電路I與電壓比較電路2的故障互檢。
【權利要求】
1.一種電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢方法，其特征在于本方法的具體步驟為:第一步搭建電路故障檢測系統(tǒng)電路故障檢測系統(tǒng)，包括:電壓線性隔離電路(I)、電壓比較電路(2)和綜合處理單元(3);所述綜合處理單元(3)，包括:AD采集模塊(4)、電平檢測模塊(5)和故障檢測模塊(6);AD采集模塊(4)的功能為:對電壓線性隔離電路(I)輸出端的電壓值進行AD采集；電平檢測模塊(5)的功能為:讀取電壓比較電路(2)輸出端的電平值；故障檢測模塊(6)的功能為:檢測電壓線性隔離電路(I)或電壓比較電路(2)的故障；被測電壓信號的輸出端分別與電壓線性隔離電路(I)的輸入端和電壓比較電路(2)的輸入端連接；電壓線性隔離電路(I)的輸出端與綜合處理單元(3)的AD采集端連接；電壓比較電路(2)的輸出端與綜合處理單元(3)的GPIO端連接；第二步電壓線性隔離電路(I)進行電壓調(diào)理被測電壓信號經(jīng)過電壓線性隔離電路(I)后，被調(diào)理為0-3V的電壓，并完成與輸入端的電氣隔離；第三步電壓比較電路(2 )設置電平跳變門限當被測電壓信號為O時，電壓比較電路(2)輸出端的電平為低電平，當被測電壓信號不為O時，電壓比較電路(2)輸出端的電平為高電平；第四步綜合處理單元(3)初始化設置設置綜合處理單元(3)的AD采集端的采集方式和采集頻率，將AD采集方式設置為順序模式，采集頻率為1Mbps，將綜合處理單元(3)的GPIO端設置為輸入模式；第五步AD采集模塊(4)讀取電壓值AD采集模塊(4)通過綜合處理單元(3)的AD采集端對電壓線性隔離電路(I)輸出端的電壓值進行AD采集；第六步電平檢測模塊(5)讀取電平值電平檢測模塊(5 )通過綜合處理單元(3 )的GPIO端讀取電壓比較電路(2 )輸出端的電平值；第七步故障檢測模塊(6)檢測故障故障檢測模塊(6)通過對比AD采集模塊(4)讀取到的AD采集端的電壓值和電平檢測模塊(5)讀取到的GPIO端電平值，對故障進行檢測；在正常狀態(tài)下，綜合處理單元(3)的AD采集端有電壓，GPIO端的輸入為高電平，當綜合處理單元(3)的AD采集端的電壓值或GPIO端輸入的電平值出現(xiàn)異常時，說明電壓線性隔離電路(I)或者電壓比較電路(2)發(fā)生故障；至此完成了電壓線性隔離電路與電壓比較電路的故障互檢。
【文檔編號】G01R31/28GK103592597SQ201310592096
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2013年11月22日
【發(fā)明者】葛文韜, 馬良 申請人:北京機械設備研究所