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龙图腾网恭喜江苏利核仪控技术有限公司申请的专利调速控制器模拟信号输入采集电路及其功能安全保障方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112612229B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011482976.9，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权调速控制器模拟信号输入采集电路及其功能安全保障方法是由许飞云;刘桂兴;万志云;胡乾隆;刘俊设计研发完成，并于2020-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本调速控制器模拟信号输入采集电路及其功能安全保障方法在说明书摘要公布了：本发明涉及的一种调速控制器模拟信号输入采集电路及其功能安全保障方法，它包括模拟信号输入保护电路、双路冗余信号取样及采集电路、数字隔离电路、功能安全CPU电路，双路冗余信号取样及采集电路包括信号取样及采集电路A和信号取样及采集电路B；所述功能安全CPU电路内置功能安全软件，对接收到的模拟信号输入采集结果进行运算、判别，实现模拟输入故障的实时监测，并根据故障严重性触发报警或安全失效保护，保障数字电子调速控制器的功能安全。本发明设计的双路冗余信号取样及采集电路相对独立，不仅通过对自身参考电压的采样实现其数据采集芯片采样功能的异常监测，而且通过采集对方数据采集芯片供电电压及参考电压的工作状态实现互相监督。

本发明授权调速控制器模拟信号输入采集电路及其功能安全保障方法在权利要求书中公布了：1.一种调速控制器模拟信号输入采集电路，其特征在于：它包括模拟信号输入保护电路、双路冗余信号取样及采集电路、数字隔离电路、功能安全CPU电路，双路冗余信号取样及采集电路包括信号取样及采集电路A和信号取样及采集电路B；所述功能安全CPU电路内置功能安全软件，对接收到的模拟信号输入采集结果进行运算、判别，实现模拟输入故障的实时监测，并根据故障严重性触发报警或安全失效保护，保障数字电子调速控制器的功能安全；所述模拟信号输入保护电路包括输入方式配置电阻R7、ESD和EMI保护用电容C1A、C1B、C2A、C2B及C2C、磁珠FB1A、FB1B及TVS二极管TVSA、TVSB、TVSC，输入限流用自恢复保险丝FUSEA、FUSEB，所述配置电阻R7阻值为0，焊接时输入信号为共地接入方式，不焊接时输入信号为浮地接入方式，输入信号SIG+端与电容C1A并联后经串联连接的磁珠FB1A、自恢复保险丝FUSEA与电容C2A及TVS二极管TVSA对地并联后形成受保护的输出信号AI+，输入信号SIG-端与电容C1B并联后经串联连接的磁珠FB1B、自恢复保险丝FUSEB与电容C2B及TVS二极管TVSB对地并联后形成受保护的输出信号AI-，电容C2C和TVS二极管TVSC共同并联连接至AI+和AI-端；所述信号取样及采集电路A包括独立的模拟电源A、信号取样及调理电路A和模拟-数字转换电路A，所述信号取样及采集电路B包括独立的模拟电源B、信号取样及调理电路B和模拟-数字转换电路B；输入信号同时接入所述信号取样及调理电路A和信号取样及调理电路B，所述信号取样及调理电路A连接至模拟-数字转换电路A，信号取样及调理电路B连接至模拟-数字转换电路B，为了实现模拟-数字转换电路A和模拟-数字转换电路B的互相监督，模拟-数字转换电路A的工作电源及参考电压取样信号V5_A和REF_A连接至模拟-数字转换电路B，模拟-数字转换电路B的工作电源及参考电压取样信号V5_B和REF_B连接至模拟-数字转换电路A，模拟-数字转换电路A和模拟-数字转换电路B同时对其自身的参考电压REF_A和REF_B进行采集，模拟-数字转换电路A和模拟-数字转换电路B分别通过SPI-A和SPI-B接口与功能安全CPU电路连接，模拟电源A给信号取样及调理电路A和模拟-数字转换电路A提供电源，模拟电源B给信号取样及调理电路B和模拟-数字转换电路B提供电源；所述数字隔离电路包括数字隔离芯片U5、U7及反相器电路U6、U8，数字隔离芯片U5和反相器电路U6用于模拟-数字转换电路A与功能安全CPU电路的SPIA接口的电气隔离，数字隔离芯片U7和反相器电路U8用于模拟-数字转换电路B与功能安全CPU电路4SPIB接口的电气隔离，所述数字隔离芯片U5三路输入信号INA、INB、INC分别经端接电阻RP1连接至功能安全CPU电路SPIA端口的SPIA_CS#、SPIA_SCK、SPIA_SI信号，所述数字隔离芯片U5输出信号OUTD经端接电阻RP1连接至功能安全CPU电路SPIA端口的SPIA_SO信号，SPIA_CS#信号经反相器U6接入U5的EN1引脚用于保证SPIA_CS#信号为高时U5的OUTD输出处于高阻态，U5的三路输出信号OUTA、OUTB、OUTC以及输入信号IND连接至多通道模拟数字转换芯片U3，所述数字隔离芯片U7和反相器U8所构成的电路与所述数字隔离芯片U5和反相器U6所构成的电路结构相同；所述功能安全CPU电路包括功能安全CPU、功能失效继电器输出电路及报警继电器输出电路，功能安全CPU带有两路串行外围接口SPIA和SPIB分别与模拟-数字转换电路A和模拟-数字转换电路B相连用于控制模拟-数字转换电路A和模拟-数字转换电路B工作及读取模拟-数字转换电路A和模拟-数字转换电路B采集的数据，两路串行外围接口SPIA和SPIB使用功能安全CPU所具有的一路SPI接口通过其额外的IO引脚分时控制SPIA_CS#和SPIB_CS#信号实现，功能失效继电器输出电路包括电阻R42、R43、R44、三极管Q1、二极管D1和继电器RELAY，功能安全CPU内嵌的硬件自诊断状态输出引脚nERROR以及其软件控制的通用IO接口信号GPIOn分别经电阻R43和R42连接至三极管Q1的基极，三极管基极同时通过电阻R44上拉至+3.3V电源，电阻R42、R43、R44和三极管Q1构成逻辑“与”电路，nERROR和GPIOn信号只要其中之一输出低电平即可触发三极管导通使得功能安全状态继电器RELAY动作，二极管D1反向并联连接于继电器RELAY驱动线圈引脚两端用于线圈续流，继电器输出常开触点ERR_NO、常闭触点ERR_NC和公共触点ERR_COM输出连接至外部安全系统用于保证系统级功能安全，报警继电器输出电路用于输出调速控制器非功能失效故障报警信号。

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