本發(fā)明涉及核電廠數(shù)字化儀控領(lǐng)域，具體地，涉及一種高診斷覆蓋率模擬量隔離分配裝置。

背景技術(shù)：

在各類核電站中，經(jīng)常需要將現(xiàn)場模擬量信號與后級系統(tǒng)進(jìn)行線性隔離，前后級信號互不影響。同時，信號隔離也能消除由于地環(huán)路太大，各參考點電位不一致帶來的測量誤差。模擬量隔離分配裝置主要功能是將現(xiàn)場的模擬量信號進(jìn)行隔離和分配，適用于需將現(xiàn)場模擬量信號傳輸?shù)蕉鄠€不同后級系統(tǒng)的場合。

現(xiàn)有技術(shù)的模擬量隔離分配裝置僅對現(xiàn)場的模擬量信號進(jìn)行了隔離和分配，對隔離分配后輸出的模擬量信號的準(zhǔn)確性未做定量判斷。當(dāng)模擬量隔離分配裝置發(fā)生故障，輸出不滿足精度要求的模擬量信號時，后級系統(tǒng)會根據(jù)采集到的偏差模擬量信號做出錯誤的判斷，發(fā)出錯誤的動作指令，極大影響了核電站的正常運行。

綜上所述，本申請發(fā)明人在實現(xiàn)本申請發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有技術(shù)的模擬量隔離分配裝置存在不能對隔離分配后輸出的模擬量信號的準(zhǔn)確性進(jìn)行定量判斷的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種高診斷覆蓋率模擬量隔離分配裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)的模擬量隔離分配裝置存在不能對隔離分配后輸出的模擬量信號的準(zhǔn)確性進(jìn)行定量判斷的技術(shù)問題，實現(xiàn)了能夠?qū)敵龅哪M量信號進(jìn)行定量判斷，保證其輸出的準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N高診斷覆蓋率模擬量隔離分配裝置，所述裝置包括：

第一取樣電阻、第二取樣電阻、線性光耦、數(shù)字電位器、V/I轉(zhuǎn)換電路、采樣電阻、線性容耦隔離器、診斷比較器，第一取樣電阻的第一端與輸入信號的負(fù)端連接，第一取樣電阻的第二端與第二取樣電阻的第一端連接，第二取樣電阻的第二端與輸入信號的正端連接；線性光耦的輸入端與第一取樣電阻的第二端連接，線性光耦的輸出端與數(shù)字電位器的輸入端連接，數(shù)字電位器的輸出端與V/I轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，V/I轉(zhuǎn)換電路的輸出端與采樣電阻連接后與裝置的輸入端連接；線性容耦隔離器的輸入端與輸入信號的正端連接，線性容耦隔離器的輸出端與診斷比較器的第一輸入端連接，診斷比較器的第二輸入端與采樣電阻連接，診斷比較器的輸出端與裝置診斷輸出端連接。

本發(fā)明為高診斷覆蓋率的模擬量隔離分配裝置。主要功能為將輸入的模擬量信號通過主通道、診斷通道兩種不同原理的高精度線性隔離，以防止共因故障造成隔離精度同時漂移。將主通道輸出的隔離模擬量信號回采，回采信號與診斷通道隔離后的信號進(jìn)行精密門限比較。當(dāng)輸出模擬信號的精度滿足規(guī)定的指標(biāo)時，裝置正常輸出；當(dāng)輸出模擬信號的精度不滿足規(guī)定的指標(biāo)時，裝置輸出故障信號，后級系統(tǒng)根據(jù)故障信號判定裝置輸出的模擬信號為不準(zhǔn)確。本發(fā)明防止因裝置本身故障造成后級系統(tǒng)做出錯誤判定、發(fā)出錯誤指令的故障隱患，有利于核電廠的正常運行。

進(jìn)一步的，第一取樣電阻和第二取樣電阻的阻值相等。

進(jìn)一步的，取樣電路由第一取樣電阻和第二取樣電阻串聯(lián)而成，取樣電路產(chǎn)生一組全電壓Ud和一組半電壓信號Ui，Ud＝2Ui，Ud為裝置診斷通道輸入信號，Ui為裝置主通道輸入信號。

進(jìn)一步的，診斷比較器的第一輸入端輸入信號為Ud`，診斷比較器的第二輸入端輸入信號為Uback，Ui＝Uback，其中，診斷比較器的門限電壓為：Uback-0.1％FS、Uback+0.1％FS；當(dāng)Uback-0.1％FS＜Ud`/2＜Uback+0.1％FS時，裝置輸出通道正常；當(dāng)Ud`/2＜Uback-0.1％FS或者Ud`/2＞Uback+0.1％FS時，裝置輸出通道故障。

本申請?zhí)峁┑囊粋€或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

本發(fā)明可診斷模擬量調(diào)理輸出通道故障，保證了模擬信號調(diào)理前后的一致性和驗證調(diào)理通道電路的可靠性。實現(xiàn)了能夠?qū)敵龅哪M量信號進(jìn)行定量判斷，保證其輸出的準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定；

圖1是本申請中高診斷覆蓋率模擬量隔離分配裝置的組成示意圖；

圖2是本申請中高診斷覆蓋率模擬量隔離分配裝置的實施示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種高診斷覆蓋率模擬量隔離分配裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)的模擬量隔離分配裝置存在不能對隔離分配后輸出的模擬量信號的準(zhǔn)確性進(jìn)行定量判斷的技術(shù)問題，實現(xiàn)了能夠?qū)敵龅哪M量信號進(jìn)行定量判斷，保證其輸出的準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在相互不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述范圍內(nèi)的其他方式來實施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

請參考圖1-圖2，本申請?zhí)峁┝艘环N高診斷覆蓋率模擬量隔離分配裝置，所述裝置包括：

第一取樣電阻、第二取樣電阻、線性光耦、數(shù)字電位器、V/I轉(zhuǎn)換電路、采樣電阻、線性容耦隔離器、診斷比較器，第一取樣電阻的第一端與輸入信號的負(fù)端連接，第一取樣電阻的第二端與第二取樣電阻的第一端連接，第二取樣電阻的第二端與輸入信號的正端連接；線性光耦的輸入端與第一取樣電阻的第二端連接，線性光耦的輸出端與數(shù)字電位器的輸入端連接，數(shù)字電位器的輸出端與V/I轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，V/I轉(zhuǎn)換電路的輸出端與采樣電阻連接后與裝置的輸入端連接；線性容耦隔離器的輸入端與輸入信號的正端連接，線性容耦隔離器的輸出端與診斷比較器的第一輸入端連接，診斷比較器的第二輸入端與采樣電阻連接，診斷比較器的輸出端與裝置診斷輸出端連接。

本裝置的功能實現(xiàn)包含以下幾個部分：

(1)取樣電阻

取樣電阻將輸入的直流電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，作為后級的電壓模擬量輸入。取樣電路由2個阻值相等的高精度電阻串聯(lián)而成，繼而可產(chǎn)生一組全電壓Ud和一組半電壓信號Ui(Ud＝2Ui)，分別為診斷通道和主通道提供信號輸入。

(2)線性隔離

線性隔離采用高線性度模擬光耦，使用數(shù)字電位器對精度進(jìn)行調(diào)節(jié)。將取樣電阻產(chǎn)生的半電壓信號Ui進(jìn)行線性隔離，得到主通道隔離后的電壓U(Ui＝U)。

(3)V/I轉(zhuǎn)換電路

V/I轉(zhuǎn)換電路將主通道隔離輸出的電壓信號U，轉(zhuǎn)換成與輸入電流相等的電流信號輸出。

(4)診斷電路

診斷電路分為線性隔離電路、信號回采電路及精密比較電路。線性隔離電路采用精密線性容耦，將前端取樣電阻產(chǎn)生的全電壓信號進(jìn)行線性隔離，得到電壓Ud`。信號回采電路將V/I轉(zhuǎn)換電路輸出的電流信號回采，得到回采電壓Uback。精密比較電路將Ud`與Uback進(jìn)行精密比較。

2.診斷實現(xiàn)方法

(1)輸出信號回采

主通道輸出的電流信號經(jīng)過1個精密采樣電阻后轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘朥back，該電壓信號用于輸出精度診斷。精密采樣電阻的阻值選擇滿足使Uback＝U。

(2)精度診斷

主通道的回采電壓信號Uback與診斷通道輸出電壓Ud`滿足Ud`＝2Uback。精度要求為0.1％FS，精度診斷比較器的門限電壓為：Uback-0.1％FS、Uback+0.1％FS。當(dāng)Uback-0.1％FS＜Ud`/2＜Uback+0.1％FS時，通道正常；當(dāng)Ud`/2＜Uback-0.1％FS或者Ud`/2＞Uback+0.1％FS時，通道故障。

圖1為模擬量調(diào)理及診斷電路框圖，模擬信號由現(xiàn)場變送器輸出，模塊將此信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號分配為多個通道。單通道中的主通道采用高線性度模擬光耦進(jìn)行隔離、數(shù)字電位器進(jìn)行精讀調(diào)節(jié)，V/I電路進(jìn)行電壓電流轉(zhuǎn)換；診斷通道采用高精度容耦隔離、精密比較器進(jìn)行門限比較。

本發(fā)明方法應(yīng)用于核電廠安全級數(shù)字化控制系統(tǒng)的模擬量調(diào)理模塊中，具體實施框圖如圖2所示，為一分四架構(gòu)，將一路輸入信號分配為四路信號，每路信號經(jīng)過隔離后輸出。最終按照此方法設(shè)計的模擬量調(diào)理板卡精度高，通道故障診斷效果好。

本申請?zhí)峁┑囊粋€或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

本發(fā)明可診斷模擬量調(diào)理輸出通道故障，保證了模擬信號調(diào)理前后的一致性和驗證調(diào)理通道電路的可靠性。實現(xiàn)了能夠?qū)敵龅哪M量信號進(jìn)行定量判斷，保證其輸出的準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。