一种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法
【专利摘要】本发明公开了一种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法，通过电压线性隔离电路（1）、电压比较电路（2）和综合处理单元（3）实现，所述综合处理单元（3）包括：AD采集模块（4）、电平检测模块（5）和故障检测模块（6）。该方法可以完成电压线性隔离电路（1）与电压比较电路（2）之间的故障互检，被测电压经信号通过电压线性隔离电路（1）的隔离、采集和电压比较电路（2）的比较，由综合处理单元（3）进行故障检测。该方法能对电路的故障进行自动定位，可广泛用于基于线性光耦的电压线性隔离电路中。
【专利说明】—种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路之间的故障互检方法，特别是一种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法。
【背景技术】
[0002]在自动化检测系统、计算机数据采集系统、工业控制系统等诸多工业测量中，经常需要将现场模拟信号采集到微处理器中。在采集的过程中，各种干扰信号都会随着被测量信号进入微处理器中，这些信号迭加在有用的被测信号上会使测量的准确度降低，为了实现电压线性转换以及不把现场的电噪声干扰引入到控制系统中来，必须将被测电路和控制电路在电气上实现隔离。目前使用较多是基于线性光耦的电压隔离电路，但是在进行AD采集的过程中，无论是隔离电路的输入端故障还是输出端故障，都会导致AD采集的结果异常。电路发生故障后，通常采用电压表、示波器等仪器仪表测量电压和波形，需要拆装电路板，花费较大的时间和精力。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法，解决电路发生故障后，通常采用电压表、示波器等仪器仪表测量电压和波形，需要拆装电路板，花费较大的时间和精力的问题。
[0004]一种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法，其具体步骤为:
第一步搭建电路故障检测系统
电路故障检测系统，包括:电压线性隔离电路、电压比较电路和综合处理单元。所述综合处理单元，包括:AD采集模块、电平检测模块和故障检测模块。
[0005]AD采集模块的功能为:对电压线性隔离电路输出端的电压值进行AD采集。
[0006]电平检测模块的功能为:读取电压比较电路输出端的电平值。
[0007]故障检测模块的功能为:检测电压线性隔离电路或电压比较电路的故障。
[0008]被测电压信号的输出端分别与电压线性隔离电路的输入端和电压比较电路的输入端连接；电压线性隔离电路的输出端与综合处理单元的AD采集端连接；电压比较电路的输出端与综合处理单元的GPIO端连接。
[0009]第二步电压线性隔离电路进行电压调理
被测电压信号经过电压线性隔离电路后，被调理为0-3V的电压，并完成与输入端的电气隔离。
[0010]第三步电压比较电路设置电平跳变门限
当被测电压信号为O时，电压比较电路输出端的电平为低电平，当被测电压信号不为O时，电压比较电路输出端的电平为高电平。
[0011]第四步综合处理单元初始化设置
设置综合处理单元AD采集端的采集方式和采集频率，将AD采集方式设置为顺序模式，采集频率为1Mbps，将综合处理单元的GPIO端设置为输入模式。
[0012]第五步AD采集模块读取电压值
AD采集模块通过综合处理单元的AD采集端对电压线性隔离电路输出端的电压值进行AD采集。
[0013]第六步电平检测模块读取电平值
电平检测模块通过综合处理单元的GPIO端读取电压比较电路输出端的电平值。
[0014]第七步故障检测模块检测故障
故障检测模块通过对比AD采集模块读取到的AD采集端的电压值和电平检测模块读取到的GPIO端电平值，对故障进行检测。在正常状态下，综合处理单元的AD采集端有电压，GPIO端的输入为高电平，当综合处理单元的AD采集端的电压值或GPIO端输入的电平值出现异常时，说明电压线性隔离电路或者电压比较电路发生故障。
[0015]至此完成了电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检。
[0016]本检测方法通过在电压线性隔离电路的输入端增加一个电压比较电路，通过读取AD采集端的电压值和GPIO端输入的电平值，完成对电压线性隔离电路输入端或输出端故障的自动定位，解决了以往电压线性隔离电路中的故障检测问题；且通过读取AD采集端的电压值和GPIO端输入的电平值也可以对电压比较电路的故障进行检测，实现了直流电压线性隔离电路与电压比较电路之间的故障互检。该方法能对电路的故障进行自动定位，结构简单，易于实现，可广泛用于基于线性光耦的电压线性隔离电路中。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1 一种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法中电路故障检测系统的框图。
[0018]1.电压线性隔离电路 2.电压比较电路 3.综合处理单元 4.AD采集模块
5.电平检测模块6.故障检测模块。
【具体实施方式】
[0019]一种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法，其具体步骤为:
第一步搭建电路故障检测系统
电路故障检测系统，包括:电压线性隔离电路1、电压比较电路2和综合处理单元3。所述综合处理单元3，包括:AD采集模块4、电平检测模块5和故障检测模块6。
[0020]AD采集模块4的功能为:对电压线性隔离电路I输出端的电压值进行AD采集。
[0021]电平检测模块5的功能为:读取电压比较电路2输出端的电平值。
[0022]故障检测模块6的功能为:检测电压线性隔离电路I或电压比较电路2的故障。
[0023]被测电压信号的输出端分别与电压线性隔离电路I的输入端和电压比较电路2的输入端连接；电压线性隔离电路I的输出端与综合处理单元3的AD采集端连接；电压比较电路2的输出端与综合处理单元3的GPIO端连接。
[0024]第二步电压线性隔离电路I进行电压调理
被测电压信号经过电压线性隔离电路I后，被调理为0-3V的电压，并完成与输入端的电气隔离。[0025]第三步电压比较电路2设置电平跳变门限
当被测电压信号为O时，电压比较电路2输出端的电平为低电平，当被测电压信号不为O时，电压比较电路2输出端的电平为高电平。
[0026]第四步综合处理单元3初始化设置
设置综合处理单元3的AD采集端的采集方式和采集频率，将AD采集方式设置为顺序模式，采集频率为1Mbps，将综合处理单元3的GPIO端设置为输入模式。
[0027]第五步AD采集模块4读取电压值
AD采集模块4通过综合处理单元3的AD采集端对电压线性隔离电路I输出端的电压值进行AD采集。
[0028]第六步电平检测模块5读取电平值
电平检测模块5通过综合处理单元3的GPIO端读取电压比较电路2输出端的电平值。
[0029]第七步故障检测模块6检测故障
故障检测模块6通过对比AD采集模块4读取到的AD采集端的电压值和电平检测模块
5读取到的GPIO端电平值，对故障进行检测。在正常状态下，综合处理单元3的AD采集端有电压，GPIO端的输入为高电平，当综合处理单元3的AD采集端的电压值或GPIO端输入的电平值出现异常时，说明电压线性隔离电路I或者电压比较电路2发生故障。具体表现为:
当综合处理单元3的AD采集端无电压，但GPIO端的输入为高电平时，说明电压线性隔离电路I的输出发生故障；当综合处理单元3的AD采集端无电压且GPIO端的输入端为低电平时，说明电压线性隔离电路I的输入发生故障；当综合处理单元3的AD采集端有电压，但GPIO端的输入端为低电平时，说明电压比较电路2发生故障。
[0030]至此完成了电压线性隔离电路I与电压比较电路2的故障互检。
【权利要求】
1.一种电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检方法，其特征在于本方法的具体步骤为:第一步搭建电路故障检测系统电路故障检测系统，包括:电压线性隔离电路(I)、电压比较电路(2)和综合处理单元(3);所述综合处理单元(3)，包括:AD采集模块(4)、电平检测模块(5)和故障检测模块(6);AD采集模块(4)的功能为:对电压线性隔离电路(I)输出端的电压值进行AD采集；电平检测模块(5)的功能为:读取电压比较电路(2)输出端的电平值；故障检测模块(6)的功能为:检测电压线性隔离电路(I)或电压比较电路(2)的故障；被测电压信号的输出端分别与电压线性隔离电路(I)的输入端和电压比较电路(2)的输入端连接；电压线性隔离电路(I)的输出端与综合处理单元(3)的AD采集端连接；电压比较电路(2)的输出端与综合处理单元(3)的GPIO端连接；第二步电压线性隔离电路(I)进行电压调理被测电压信号经过电压线性隔离电路(I)后，被调理为0-3V的电压，并完成与输入端的电气隔离；第三步电压比较电路(2 )设置电平跳变门限当被测电压信号为O时，电压比较电路(2)输出端的电平为低电平，当被测电压信号不为O时，电压比较电路(2)输出端的电平为高电平；第四步综合处理单元(3)初始化设置设置综合处理单元(3)的AD采集端的采集方式和采集频率，将AD采集方式设置为顺序模式，采集频率为1Mbps，将综合处理单元(3)的GPIO端设置为输入模式；第五步AD采集模块(4)读取电压值AD采集模块(4)通过综合处理单元(3)的AD采集端对电压线性隔离电路(I)输出端的电压值进行AD采集；第六步电平检测模块(5)读取电平值电平检测模块(5 )通过综合处理单元(3 )的GPIO端读取电压比较电路(2 )输出端的电平值；第七步故障检测模块(6)检测故障故障检测模块(6)通过对比AD采集模块(4)读取到的AD采集端的电压值和电平检测模块(5)读取到的GPIO端电平值，对故障进行检测；在正常状态下，综合处理单元(3)的AD采集端有电压，GPIO端的输入为高电平，当综合处理单元(3)的AD采集端的电压值或GPIO端输入的电平值出现异常时，说明电压线性隔离电路(I)或者电压比较电路(2)发生故障；至此完成了电压线性隔离电路与电压比较电路的故障互检。
【文档编号】G01R31/28GK103592597SQ201310592096
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】葛文韬, 马良 申请人:北京机械设备研究所