[發明專利]一種多通道ADC串擾的動態診斷裝置及方法

有效

• 申請號: 201810421194.0
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108490842B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 馬權;羅琦;周靜;劉明星;吳志強;任俊如;梁建;王遠兵;韓文興
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 宋輝

本發明公開了一種多通道ADC串擾的動態診斷裝置及方法，裝置包括數據處理單元，所述ADC具有M個輸入通道，M為不小于2的自然數，ADC的輸出信號發送給數據處理單元，每個通道通過一個輸入控制開關接入輸入信號，且每個通道還通過一個接地控制開關連接到地且通過一個基準電壓控制開關接入基準電壓。本發明可以快速診斷多通道ADC之間的串擾，同時能在一個周期內完成ADC通道間串擾診斷和通道正常采集功能，以達到診斷的實時性和數據采集的可靠性，支持設計高診斷覆蓋率的采集電路。

技術領域

本發明涉及數據采集技術領域，具體涉及一種多通道ADC串擾的動態診斷裝置及方法。

背景技術

在工業控制領域，尤其在核電廠數字化儀控領域，會使用到大量的模擬量輸出傳感器，因此會通過控制系統對大量模擬量信號進行采集并實時監測。

核電領域是一個對安全性和可靠性要求特別高的領域，因此采集系統必須保證安全性、高可靠性。

針對大量的模擬量信號采集，通常會用到多通道ADC采集電路，而多通道ADC間串擾是一個易出現的問題，如果出現了多通道的串擾而不知曉，則可能導致采集的數據不準確而又沒有辦法發現，從而導致后續數據的使用、設備的控制出現嚴重問題。因此為保證模擬量信號采集的正確性和安全性，對采集通道的通道間串擾進行診斷和報警是必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多通道ADC串擾的動態診斷裝置，對采集通道進行診斷，及時發現多通道ADC采集模擬量信號時通道間的串擾問題，支持模擬量數據高可靠性采集的實現。本發明還提供了一種多通道ADC串擾的動態診斷方法。

本發明通過下述技術方案實現：

一種多通道ADC串擾的動態診斷裝置，包括數據處理單元，所述ADC具有M個輸入通道，M為不小于2的自然數，ADC的輸出信號發送給數據處理單元，其特征在于，每個通道通過一個輸入控制開關接入輸入信號，且每個通道還通過一個接地控制開關連接到地且通過一個基準電壓控制開關接入基準電壓。本發明的動態診斷裝置可以快速診斷多通道ADC之間的串擾，支持數據采集的可靠性實現。

進一步，所述輸入控制開關、基準電壓控制開關和接地控制開關均與數據處理單元相連，由數據處理單元控制輸入控制開關、基準電壓控制開關和接地控制開關的狀態，開關的狀態包括斷開和閉合2種狀態。

作為本發明的進一步改進，所述數據處理單元中存儲有開關狀態對應的預設碼值；所述數據處理單元還用于在動態診斷時比對當前開關狀態下ADC轉換后的碼值與該開關狀態對應的預設碼值是否一致，如果不一致則存在串擾或ADC采集誤差，輸出故障信息標識。

作為本發明的又一改進，動態診斷時，在數據處理單元的控制下，相鄰通道的基準電壓控制開關和接地控制開關間隔閉合且每個輸入通道只接入一種開關。如此設置，對于串擾診斷最精確。

優選的，所述輸入控制開關、基準電壓控制開關和接地控制開關均采用快速切換開關。

進一步，所述ADC與CPU之間還通過數字隔離器相連，所述數字隔離器用于進行ADC與CPU之間的總線隔離。

進一步，所述數據處理單元還包括或者連接有報警模塊，用于在診斷出有串擾之后發出報警信息。

一種多通道ADC串擾的動態診斷方法，采用上述方案中任一種多通道ADC串擾的動態診斷裝置進行診斷，具體包括以下步驟：

S1預設測試碼值：設定ADC接入基準電壓的測試碼值A1和接地的測試碼值A2；

S2動態診斷：動態診斷時，斷開輸入控制開關，相鄰通道的基準電壓控制開關和接地控制開關間隔閉合且每個通道只能接入一種開關；