[发明专利]光电隔离型超量通道电压信号在线检测诊断装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于电子工程测量技术领域，涉及一种基于PC104总线的测量装置及方法，特别是一种基于PC104总线带通道自检功能的用于航天航空、测发控领域等大型复杂系统的光电隔离型超量通道电压信号在线检测诊断装置及方法。

背景技术

目前，在电路系统的电压状态量检测技术中，常见的数据采集电路主要有独立通道数据采集电路、多通道分时复用数据采集电路和多模块多通道数据采集电路。其中，独立通道数据采集电路适用于单通道数据采集和同步数据采集要求高的应用，其缺点是系统可靠性差，且所用数据采集元器件多，成本高；多通道分时复用数据采集的电路结构所用数据采集元器件少，成本降低，但其系统可靠性最弱的环节为多路选择开关、光电隔离芯片和A/D数据采集芯片，一旦这些环节中的一个出现故障，则与之相连的全部检测就失效了，可靠性差；多模块多通道数据采集电路的可靠性虽有所提高，但其缺点与多通道分时复用数据采集电路的问题类似。

一般，对在实际中虽然信号采集路数多但信号采集并行性不高的场合，一般都采用多通道分时复用数据采集电路，即通过多通道分时分组输入来共享一台数据采集设备。在中国专利局网站上，以“多通道”和“检测”为主题词，搜有相关专利，目前公开的用于多通道数据采集的系统和电路有：中国发明专利“多通道数据采集方法及装置”(申请号：200410013201.1，公告号：CN 1584815A)、中国发明专利“多通道信号检测电路及方法”(申请号：200410015437.9，公告号：CN 1658250A)、中国发明专利“多通道模数转换装置及方法”(申请号：200610109266.5，公告号：CN 101119115A)、中国发明专利“一种多通道光电隔离电压的测量方法及其电路”(申请号：200710075161.7，公告号：CN 101076053A)以及中国发明专利“多通道数据采集系统及其方法”(申请号：200710075161.7，公告号：CN 101076053A)等均是采用多通道分时复用数据采集电路，但在查到的相关专利中，这些专利均存在以下几个方面的问题：检测通道最大不超过100个，仅能实现对外部信号检测的功能，也不能够进行信号采集通道自检，其检测通道自身工作存在可靠性差的问题。另外，这些专利也没有考虑信号检测通道的任意扩展功能，也没有考虑信号检测后的在线诊断问题。

由于航天航空、测发控领域等大型复杂系统工作过程中是按照一定工作流程和工作时序来进行工作的，其信号采集的并行性要求不高，但其信号采集的路数多。在这些系统中，信号采集系统中的通道数量如何、可靠性如何和检测智能性如何将极大地影响对航天航空、测发控领域等大型复杂系统的工程检测诊断效果。在数据测试过程中，由于被测系统的测试点位多，如果检测通道数量不足，则会引起被测系统的漏诊，如果检测通道自身工作出现问题往往会引起误测和误诊；当测试数据出现异常时，如果仅靠测试人员进行判读往往是显得经验不足，且在时间上是来不及的，因此必须实现被测系统的智能在线检测诊断，且要保证检测通道数量上充足和自身工作上可靠。而由于目前现有专利技术在结构与功能上的局限性，在航天航空、测发控领域等大型复杂系统中进行应用时，往往显得检测通道不足，可靠性差，智能性差，不能在线诊断。因此针对航天航空、测发控领域等大型复杂系统需要提供一种光电隔离型超量通道电压信号在线检测诊断装置及方法。

另外，在中国专利局网站上，以“超量通道”、“通道自检”和“检测诊断”为主题词，搜有相关专利，未找到关于带通道自检功能的光电隔离型超量通道电压信号在线检测诊断的发明案例；同样，以“超量通道”、“通道自检”和“检测诊断”为主题词，在国内外权威文献数据库中也没有找到相关案例的文献。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种光电隔离型超量通道电压信号在线检测诊断装置及其方法，该装置综合采用变参量、多通道、微负载、非介入(非激励)、全程隔离测试、上电自检等技术，彻底解决了检测诊断装置因全程接入而干扰被测设备、因检测能力弱无法实时在线而需被测设备配合完成诊断的技术难题；实现了多点位、多通道、多类变参量信号的实时检测以及数据的自动采集、记录、显示、分析和诊断，能显著提高设备故障检测与诊断的准确性和效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：