一种自定义增量信号发生器及校验仪制造技术

本发明专利技术公开了一种自定义增量信号发生器，包括数据输入模块，用于向微控制器输入自定义增量信号的起始点、第一折点、第二折点直至第N折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间；微控制器，用于通过起始点或折点以及各相邻两点之间的运行时间，计算各相邻两点之间单位时间内的增量，再根据单位时间内的增量、起始点或折点计算出各单位时间输出值，并将单位时间输出值输出；D/A数模转换器，用于接收单位时间输出值,将其由数字量转化为模拟量。本发明专利技术还公开了一种包括上述自定义增量信号发生器的校验仪。本发明专利技术提供的自定义增量信号发生器，在同一信号源输出过程中，能提供多段具有不同增量的信号，满足了对信号速率保护逻辑的性能测试和验证。

【技术实现步骤摘要】
一种自定义增量信号发生器及校验仪
本专利技术涉及信号发生领域，特别是涉及一种自定义增量信号发生器，本专利技术还涉及一种包括上述自定义增量信号发生器的校验仪。
技术介绍
在工业生产过程中，因为要防止由于检测信号回路的故障导致系统误操作情况的发生，所以常常需要对特定的关键模拟量信号进行检测。例如在DCS(DistributedControlSystem，即集散控制系统)系统中，热电阻、热电偶信号在断线的瞬间，可能会导致显示温度的虚假升高，有时甚至会超过设备的报警值，从而引起设备的误动作。为了解决这类问题，DCS系统设置了信号速率保护逻辑，对关键模拟量信号进行检测，当关键模拟量信号的变化速率超过设定值时，就判断为信号断线引起，不再执行保护动作。但是，若设定值设置的过低，可能会导致实际信号快速升高，可信号保护逻辑却误判为信号断线，例如，温度速率保护逻辑的目的是为了防止因温度信号突然断线而引起的设备误跳闸，但如果温度速率保护的动作值过低，温度速率保护逻辑会将温度实际快速升高误判为温度信号断线，这将导致设备温度保护拒动，从而造成严重后果。因此，有必要对信号速率保护逻辑进行测试，然而，这种信号速率保护逻辑因为缺乏测试手段而一直无法得到可靠性验证，对于系统而言也就存在不确定的隐患。为了对这种信号速率保护逻辑进行测试，首先需要提供能够模拟这种具有增量变化的关键模拟量信号，即需要能够产生自定义增量(即自定义变化速率)信号的信号发生器，而现有的信号发生器并不具备输出自定义增量信号的功能；现有的函数发生器虽然能够输出有增量的三角波信号，但是三角波信号的增量是不可变的，不能输出具有多段不同增量的信号，即增量也是不可自定义的。因此，如何有效提供一种能够产生并输出自定义增量信号的信号发生器是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自定义增量信号发生器，在同一信号源输出过程中，能提供多段具有不同增量的信号，满足了对工业系统设置的信号速率保护逻辑的性能进行测试和验证的需求。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述自定义增量信号发生器的校验仪。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自定义增量信号发生器，包括：数据输入模块，用于向微控制器输入自定义增量信号的起始点、第一折点、第二折点直至第N折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间，其中，所述N为不小于1的正整数；微控制器，用于通过所述起始点或所述折点以及各所述相邻两点之间的运行时间，计算各相邻两点之间单位时间内的增量，再根据所述单位时间内的增量、所述起始点或所述折点计算出各单位时间输出值，并将所述单位时间输出值输出；D/A数模转换器，用于接收所述单位时间输出值,将其由数字量转化为模拟量；信号输出端口，用于将所述模拟量输出。优选的，所述信号发生器还包括信号调理电路，用于对所述D/A数模转换器向所述信号输出端口输出的所述模拟量进行放大。优选的，所述信号发生器还包括信号切换电路，用于将经过所述信号调理电路放大后的所述模拟量按照信号类别和大小输送到对应的所述信号输出端口。优选的，所述信号发生器还包括环境温度传感器，用于采集所述信号发生器内的环境温度，并将采集到的温度信号传递至所述微控制器。优选的，所述微控制器还用于依据所述环境温度传感器传送的所述温度信号对所述单位时间输出值进行矫正。优选的，所述矫正过程具体为：将所述单位时间输出值换算成20℃时对应的单位时间输出值，得到矫正后的单位时间输出值。优选的，所述信号发生器还包括供电控制电路，用于当所述信号发生器外接电源时，控制所述外接电源向充电电池充电。优选的，所述信号发生器还包括电量检测芯片，用于实时采集所述充电电池的电压、充放电电流以及温度信息，并将所述充电电池的电压、充放电电流以及温度信息传送至所述微控制器。优选的，所述微控制器还用于依据所述充电电池的电压、充放电电流以及温度信息计算出电池容量并传送至液晶显示屏上显示，并控制所述供电电路的开关的闭合。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种自定义增量信号校验仪，包括上述任一种的自定义增量信号发生器。本专利技术提供了一种自定义增量信号发生器，不同于以往的信号发生器，本专利技术首先通过向微控制器输入自定义增量信号的起始点、第一折点、第二折点直至第N折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间，然后通过这些数据计算出各相邻两点之间单位时间内的增量，再根据单位时间内的增量、起始点或折点计算出各单位时间输出值，由D/A数模转换器将各单位时间输出值由数字量转化为模拟量并送至信号输出端口输出。由于自定义增量信号的起点、折点、终点以及各相邻两点间的运行时间均是可变的，因此各单位时间输出值也是可变的，最终使得输出信号的增量是可变的。本专利技术提供的信号发生器，能够实现人为的改变信号的增量，在同一信号源输出过程中，能提供多段具有不同增量的信号，满足了对工业系统设置的信号速率保护逻辑的性能进行测试和验证的需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种自定义增量信号发生器的结构示意图；图2为本专利技术提供的另一种自定义增量信号发生器的结构示意图；图3为本专利技术提供的一种自定义增量信号校验仪的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种自定义增量信号发生器，在同一信号源输出过程中，能提供多段具有不同增量的信号，满足了对工业系统设置的信号速率保护逻辑的性能进行测试和验证的需求。本专利技术的另一核心是提供一种包括上述自定义增量信号发生器的校验仪。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一请参照图1，图1为本专利技术提供的一种自定义增量信号发生器的结构示意图，该信号发生器包括：数据输入模块10，用于向微控制器20输入自定义增量信号的起始点、第一折点、第二折点直至第N折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间，其中，N为不小于1的正整数；可以理解的是，首先通过数据输入模块10将自定义增量信号的起始点、第一折点、第二折点直至第N折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间输入到微控制器20，这里的起始点、折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间均为根据实际情况人为自定义的具体数值，折点个数也是人为自定义的，各相邻两点的数值差以及运行时间决定着两点之间的增量即斜率，折点个数决定着输出信号源由几段不同增量的信号组成。值得注意的是，这里的数据输入模块10可以为按键，但并不仅限于按键，例如还可以为触摸屏等，在此不作特别的限定,能实现本专利技术目的的数据输入模块10均在本专利技术的保护范围之内。微控制器20，用于通过起始点或折点以及各相邻两点之间的运行时间，计算各相邻两点之间单位时间内的增量，再根据单位时间内的增量、起始点或折点计算出各单位时间输出值，并将单位时间输出值输出；可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自定义增量信号发生器，其特征在于，包括：数据输入模块，用于向微控制器输入自定义增量信号的起始点、第一折点、第二折点直至第N折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间，其中，所述N为不小于1的正整数；微控制器，用于通过所述起始点或所述折点以及各所述相邻两点之间的运行时间，计算各相邻两点之间单位时间内的增量，再根据所述单位时间内的增量、所述起始点或所述折点计算出各单位时间输出值，并将所述单位时间输出值输出；D/A数模转换器，用于接收所述单位时间输出值,将其由数字量转化为模拟量；信号输出端口，用于将所述模拟量输出。

【技术特征摘要】
1.一种自定义增量信号发生器，其特征在于，包括：数据输入模块，用于向微控制器输入自定义增量信号的起始点、第一折点、第二折点直至第N折点、终点以及各相邻两点之间的运行时间，其中，所述N为不小于1的正整数；微控制器，用于通过所述起始点或所述折点以及各所述相邻两点之间的运行时间，计算各相邻两点之间单位时间内的增量，再根据所述单位时间内的增量、所述起始点或所述折点计算出各单位时间输出值，并将所述单位时间输出值输出；D/A数模转换器，用于接收所述单位时间输出值,将其由数字量转化为模拟量；信号输出端口，用于将所述模拟量输出；所述信号发生器还包括环境温度传感器，用于采集所述信号发生器内的环境温度，并将采集到的温度信号传递至所述微控制器；所述微控制器还用于依据所述环境温度传感器传送的所述温度信号对所述单位时间输出值进行矫正，其中，依据所述环境温度传感器传送的所述温度信号对所述单位时间输出值进行矫正的过程为：将所述温度信号与基准温度信号作比较，并根据比较结果选择对应的预设温度系数，并根据所述预设温度系数对所述单位时间输出值进行矫正。2.如权利要求1所述的信号发生器，其特征在于，所述信号发生器还包括信号调理电路，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢化，黄勃，何银锋，周佑，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网浙江省电力公司电力科学研究院，余姚市劲仪仪表厂，
类型：发明
国别省市：北京;11