[发明专利]一种自定义增量信号发生器及校验仪

说明书

技术领域

本发明涉及信号发生领域，特别是涉及一种自定义增量信号发生器，本发明还涉及一种包括上述自定义增量信号发生器的校验仪。

背景技术

在工业生产过程中，因为要防止由于检测信号回路的故障导致系统误操作情况的发生，所以常常需要对特定的关键模拟量信号进行检测。例如在DCS(Distributed Control System，即集散控制系统)系统中，热电阻、热电偶信号在断线的瞬间，可能会导致显示温度的虚假升高，有时甚至会超过设备的报警值，从而引起设备的误动作。为了解决这类问题，DCS系统设置了信号速率保护逻辑，对关键模拟量信号进行检测，当关键模拟量信号的变化速率超过设定值时，就判断为信号断线引起，不再执行保护动作。但是，若设定值设置的过低，可能会导致实际信号快速升高，可信号保护逻辑却误判为信号断线，例如，温度速率保护逻辑的目的是为了防止因温度信号突然断线而引起的设备误跳闸，但如果温度速率保护的动作值过低，温度速率保护逻辑会将温度实际快速升高误判为温度信号断线，这将导致设备温度保护拒动，从而造成严重后果。因此，有必要对信号速率保护逻辑进行测试，然而，这种信号速率保护逻辑因为缺乏测试手段而一直无法得到可靠性验证，对于系统而言也就存在不确定的隐患。

为了对这种信号速率保护逻辑进行测试，首先需要提供能够模拟这种具有增量变化的关键模拟量信号，即需要能够产生自定义增量(即自定义变化速率)信号的信号发生器，而现有的信号发生器并不具备输出自定义增量信号的功能；现有的函数发生器虽然能够输出有增量的三角波信号，但是三角波信号的增量是不可变的，不能输出具有多段不同增量的信号，即增量也是不可自定义的。

因此，如何有效提供一种能够产生并输出自定义增量信号的信号发生器是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种自定义增量信号发生器，在同一信号源输出过程中，能提供多段具有不同增量的信号，满足了对工业系统设置的信号速率保护逻辑的性能进行测试和验证的需求。本发明的另一目的是提供一种包括上述自定义增量信号发生器的校验仪。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自定义增量信号发生器，包括：

数据输入模块，用于向微控制器输入自定义增量信号的起始点、第一折点、第二折点直至第N折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间，其中，所述N为不小于1的正整数；

微控制器，用于通过所述起始点或所述折点以及各所述相邻两点之间的运行时间，计算各相邻两点之间单位时间内的增量，再根据所述单位时间内的增量、所述起始点或所述折点计算出各单位时间输出值，并将所述单位时间输出值输出；

D/A数模转换器，用于接收所述单位时间输出值,将其由数字量转化为模拟量；

信号输出端口，用于将所述模拟量输出。

优选的，所述信号发生器还包括信号调理电路，用于对所述D/A数模转换器向所述信号输出端口输出的所述模拟量进行放大。

优选的，所述信号发生器还包括信号切换电路，用于将经过所述信号调理电路放大后的所述模拟量按照信号类别和大小输送到对应的所述信号输出端口。

优选的，所述信号发生器还包括环境温度传感器，用于采集所述信号发生器内的环境温度，并将采集到的温度信号传递至所述微控制器。

优选的，所述微控制器还用于依据所述环境温度传感器传送的所述温度信号对所述单位时间输出值进行矫正。

优选的，所述矫正过程具体为：

将所述单位时间输出值换算成20℃时对应的单位时间输出值，得到矫正后的单位时间输出值。

优选的，所述信号发生器还包括供电控制电路，用于当所述信号发生器外接电源时，控制所述外接电源向充电电池充电。

优选的，所述信号发生器还包括电量检测芯片，用于实时采集所述充电电池的电压、充放电电流以及温度信息，并将所述充电电池的电压、充放电电流以及温度信息传送至所述微控制器。

优选的，所述微控制器还用于依据所述充电电池的电压、充放电电流以及温度信息计算出电池容量并传送至液晶显示屏上显示，并控制所述供电电路的开关的闭合。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种自定义增量信号校验仪，包括上述任一种的自定义增量信号发生器。