[发明专利]一种功能安全型双向隔离测量系统

说明书

本发明提供一种功能安全型双向隔离测量系统，包括：信号输入模块，用于输入信号采样和输入电源采样并通过采样后的输入信号和输入电源进行故障诊断；安全存储模块，用于存储数据及进行数据诊断，并在进行评估后控制电路工作状态；信号输出模块，用于接收信号输入模块和安全存储模块输出的数据，并将后的数据进行处理后输出；电源模块，用于进行直流信号和交流信号之间的相互转换，并输出给信号输入模块和信号输出模块；隔离模块，用于控制电源模块的电源信号的单向传输和电信号双向传输；关断模块，用于根据安全存储模块的输出来控制信号输出模块的数据输出。可以对信号出现问题或内部发生故障或其他未知状态进行判断，并保证系统输出安全状态。

技术领域

本发明涉及工业信号转换系统技术领域，特别是涉及一种功能安全型双向隔离测量系统。

背景技术

现有测量系统一般实现输入信号到输出信号的转换和隔离作用；当信号出现问题或内部发生故障或其他未知状态时，系统可能输出危险信号；当系统长期运行一定时间后，系统发生失效的概率会增加，但无法定量的衡量或者评估；

现有技术中存在如下的缺点：

1)对输入、输出信号等线路无法检测；

2)对内部故障无法检测；

3)产品失效概率无法定量；

例如在已公开的专利双向直流隔离传输通道(CN10421765B)中公开了一种用于直流信号和交流信号的点隔离传输的配置和方法。该信号可经由相同的仅直流隔离的通道在两个方向上发送。改配置包括：第一发送-接收系统(1)、短路模式中的直流发送器(4)、运算放大器配置(5)以及具有消息信号发送器(9)的第二发送-接收系统(2)。此专利存在的缺点为：当信号出现问题或内部发生故障或其他未知状态时，系统可能输出危险信号。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种功能安全型双向隔离测量系统，包括：信号输入模块，用于输入信号采样和输入电源采样并通过采样后的输入信号和输入电源进行故障诊断；安全存储模块，用于存储数据及进行数据诊断，并在进行评估后控制电路工作状态；信号输出模块，用于接收所述信号输入模块和所述安全存储模块输出的数据，并将后的数据进行处理后输出；电源模块，用于进行直流信号和交流信号之间的相互转换，并输出给所述信号输入模块和所述信号输出模块；隔离模块，用于控制所述电源模块的电源信号的单向传输和电信号双向传输；关断模块，用于根据所述安全存储模块的输出来控制所述信号输出模块的数据输出。

于本发明的一实施例中，还包括时钟模块，所述时钟模块包括第一时钟单元和第二时钟单元；所述第一时钟单元连接于所述信号输入模块，所述第二时钟单元连接于所述信号输出模块。

于本发明的一实施例中，所述信号输入模块包括：输入信号采样单元，用于对输入信号进行采样；输入信号冗余采样单元，用于与所述输入信号采样单元同时对输入信号进行采样；第一微控制单元，用于对所述输入信号采样单元和所述输入信号冗余采样单元采样的输入信号进行对比和计算；第一诊断单元，用于结合所述第一微控制单元计算的结果对所述信号输入模块进行故障诊断并输出诊断信息。

于本发明的一实施例中，输入信号冗余采样单元，还用于同时对输入电源进行采样，并在采样后发送给所述第一微控制单元，并在所述第一微控制单元处理后与所述第一诊断单元结合进行故障诊断。

于本发明的一实施例中，所述信号输出模块包括：输出信号采样单元，用于对所述信号输入模块和所述安全存储模块的输出信号进行采样；输出信号冗余采样单元，用于与所述输出信号采样单元同时对输出信号进行采样；第二微控制单元，用于对所述输出信号采样单元和所述输出信号冗余采样单元采样的输出信号进行对比和计算；第二诊断单元，用于结合所述第二微控制单元计算的结果对所述信号输出模块进行故障诊断并输出诊断信息。