[实用新型]功能安全温度变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变送器，尤其涉及一种功能安全温度变送器。

背景技术

2000年，IEC61508.1-7 《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》标准的颁布标志着功能安全作为独立的安全学科进入实际应用阶段。

相较于一般的工业仪表，功能安全温度变送器具有如下基本特征：

1、一定的安全完整等级

IEC61508作为基础标准，充分考虑了安全仪表系统的整体安全生命周期，提出了评估安全仪表系统的整体安全生命周期，提出了评估安全仪表系统的安全完整性等级SIL （safety integrity level ）的方法，规范了为实现必要的功能安全所使用的工具与措施。功能安全温度变送器的设计与开发过程必须遵循IEC61508，并通过独立机构的功能安全评估和认证，取得认证证书，才能在工业现场中应用。

2、全面的故障自诊断能力

功能安全温度变送器的安全完整性要求还包括避免失效的要求和系统故障控制的要求，同时，构成系统的各个部件均需明确故障诊断措施和失效后的行为。对于SIL2等级功能安全温度变送器的系统整体诊断覆盖率高达90%以上。硬件具有高度可靠性，能承受大多数环境应力，如现场电磁干扰等，从而较好应用于各种工业环境。

3、FMEA评估

在功能安全温度变送器开发时，必须对所有使用到的电子元器件逐一进行FMEA分析，明确每种失效模式、失效影响及故障诊断措施，并结合现场返修部件统计数据或元器件失效率手册，计算出各种显性/隐性、安全/危险失效率。这些数据是计算安全失效分数SFF、故障诊断覆盖率DC、平均失效概率PFD等安全完整性等级相关参数的基础。

在国外，尤其是欧盟，对功能安全的研究已较为深入，而且取得安全认证的产品越来越多，范围也在逐步扩大。在我国，功能安全还只是一个名词概念，尽管在工业控制领域有一定的推广，但是国内生产的电气仪表获得功能安全认证的还很少。

实用新型内容

本实用新型公开了一种功能安全温度变送器，用以解决现有技术中智能温度变送器无法应用在一些安全级别要求较高场合的问题。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种功能安全温度变送器，其中，包括：一单片机，一信号处理电路与一主采样A/D连接，所述主采样A/D与所述单片机连接，所述单片机上还连接有一D/A模块，所述D/A模块与一电流输出模块连接；一模拟开关及处理电路、一诊断A/D串接在所述D/A模块与所述单片机之间，所述诊断A/D同时与所述信号处理电路连接；一带时窗开看门狗连接在所述单片机与电流输出模块之间。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述单片机上连接有一显示装置、一显示灯、一按键。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述信号处理电路包括：RC滤波网络、EMC保护电路、TC传感器、RTD输入选择网络。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述主采样A/D包括：24位A/D，所述主采样A/D还包括：两路激励电流。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述单片机采用16位低功耗单片机。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述D/A模块内具有：电源模块、基准模块。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述电流输出模块具有一EMC抗干扰保护模块。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述模拟开关处理电路包括：传感器断线/短路诊断模块、3.3V电源电压过压/欠压保护模块。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述诊断A/D包括：主采样A/D故障诊断模块、D/A故障诊断模块、TC冷端短路/断路/漂移诊断模块、RTD激励电流漂移诊断模块。

如上所述的功能安全温度变送器，其中，所述带时窗看门狗包括：MCU无中断/连续中断模块、3.3V 电源故障模块、4～20mA电流输出故障模块。