[發明專利]多功能故障信號模擬裝置

有效

• 申請號: 201410398152.1
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104155887B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 吳鋒;毛子通;楊國青;李紅;姚棟偉;黃智奇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 杜軍

1.?多功能故障信號模擬裝置，包括故障模擬的主電路模塊、用于控制故障模擬電路的控制模塊和電源模塊，其特征在于：所述電源模塊為主電路模塊和控制電路提供電源，所述主電路模塊根據功能分為兩部分，分別為常規功能模塊和接觸不良功能模塊；

在常規功能模塊中，控制模塊發出控制指令，控制繼電器的開合，從而選擇不同的故障接入信號，通過繼電器可以選擇的故障信號有：對地短路信號，對電源短路信號，對外部信號短路信號以及斷路信號；其中對外部信號短路信號可以通過繼電器選擇讓兩個不同的信號對同一個外部信號短路，而產生信號與信號之間短路故障的功能；

在接觸不良功能模塊中，需要模擬接觸不良故障信號，故障模擬設備接入被控系統中間，通過PWM控制mos管閉合，產生接觸不良的效果，從而達到接觸不良故障模擬。

2.根據權利要求1所述的多功能故障信號模擬裝置，其特征在于：所述的常規功能模塊中，繼電器K1的引腳6和引腳3的一端與被測系統的輸入引腳相連，另一端通過引腳2和7與輸出引腳相連，當K1打開后，引腳6和3可以與引腳4和5相連，而引腳4和5信號懸空，繼電器K1的引腳1接電源信號，引腳8分別通過電容C1和mos管T1與地相連，mos管T1的引腳3與地相連，mos管T1的引腳1與電阻R1連接，電阻R1的另一端與控制信號CH1_CTRL1連接，電阻R2和電容C2兩端分別連接mos管T1的引腳1以及地信號；繼電器K2的引腳6和引腳3的一端與被測系統的輸入引腳相連，另一端通過引腳2和7與繼電器K3的引腳6和3相連，當mos管T2打開后，引腳6和3可以與引腳4和5相連，而引腳4和5信號與外部信號EXT連接，繼電器K2引腳1接電源信號，引腳8分別通過C3和mos管T2與地相連，mos管T2的引腳3與地相連，mos管T2的引腳1與電阻R3連接，電阻R3的另一端與控制信號CH1_CTRL4連接，電阻R4和電容C4兩端分別連接mos管T2的引腳1以及地信號；繼電器K3的引腳6和引腳3的一端與繼電器K2的引腳2和7相連，另一端通過引腳2、7與繼電器K4的引腳6和3相連，當T3打開后，引腳6和3可以與引腳4和5相連，而引腳4和5信號與電源信號VBATT連接，繼電器K3引腳1接電源信號，引腳8分別通過電容C5和mos管T3與地相連，mos管T3的引腳3與地相連，T3的引腳1與電阻R5一端連接，電阻R5的另一端與控制信號CH1_CTRL2連接，電阻R6和電容C6兩端分別連接mos管T3的引腳1以及地信號；繼電器K4的引腳6和引腳3的一端與繼電器K3的引腳2和7相連，另一端通過引腳2和7懸空，當T4打開后，引腳6和3可以與引腳4和5相連，而引腳4和5信號與地信號PGND連接，繼電器K4引腳1接電源信號，引腳8分別通過電容C7和mos管T4與地相連，mos管T4的引腳3與地相連，mos管T4的引腳1與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與控制信號CH1_CTRL3連接，電阻R8和電容C8兩端分別連接mos管T4的引腳1以及地信號；

控制模塊通過CH1_IN和CH1_OUT接入被測系統的電路中，其中CH1_CTRL1為斷路故障控制信號，CH1_CTRL2為對電源短路故障控制系統，CH1_CTRL3為對地短路故障控制信號，CH1_CTRL4為對外部信號短路控制信號；當CH1_CTRL1輸出低電平時，繼電器K1不動作，而繼電器K1引腳3和引腳2相連，引腳6和引腳7相連，被測系統處于正常工作模式，當CH1_CTRL1輸出高電平時，繼電器K1被打開，繼電器K1引腳3和引腳4，引腳6和引腳5相連，被測系統處于斷路狀態，引起斷路故障；當CH1_CTRL1輸出低電平，CH1_CTRL4輸出高電平時，繼電器T2被打開，外部信號EXT被接入被測系統，當被測系統的另一個信號也同時被接入外部信號EXT時，這兩個被測系統的信號被短路，引起被測系統信號與信號之間的短路故障；當CH1_CTRL1輸出低電平，CH1_CTRL4輸出低電平，CH1_CTRL2輸出高電平時，繼電器K3被打開，被測系統信號與電源信號VBATT信號相連，引起與電源短路故障；當CH1_CTRL1輸出低電平，CH1_CTRL4輸出低電平，CH1_CTRL2輸出低電平，CH1_CTRL3輸出高電平，繼電器K4被打開，被測系統信號與地信號相連，引起對地短路故障。

3.根據權利要求1所述的多功能故障信號模擬裝置，其特征在于：所述的接觸不良功能模塊中，mos管T5的引腳1分別與電阻R10的一端、電阻R9的一端和電容C9的一端連接，電阻R10的另一端接CH2_CTR1控制信號，電阻R9的另一端和電容C9的另一端接地，mos管T5的引腳2接被測系統的輸出CH2_OUT，mos管T5的引腳3接被測系統的輸出CH2_IN，通過CH2_CTR1控制信號控制mos管T5的閉合，控制信號為PWM波，可以模擬產生接觸不良的效果，從而達到接觸不良故障模擬。