一种校准方法及相关组件与流程

1.本发明涉及检测领域，特别是涉及一种校准方法及相关组件。

背景技术：

2.随着自动控制技术的不断发展，安全仪表系统已经广泛应用于各种控制系统中，可以通过采集模拟信号或数字信号对控制系统的运行过程中出现的各种故障或危险情况进行监测，在应用过程中，特别是应用于功能安全信号的模拟量的采集过程时，安全仪表系统通常会包含诊断功能，一般会采用信号采集模块的电路中的数模转换器对模数转换器进行诊断，并且通过设置诊断电阻对电流采样电阻进行诊断，以确定模数转换器和电流采样电阻可以正常工作。同时，在出厂前，由于工业现场对检测对象的采集精度要求较高，还需要对安全仪表系统的信号采集模块中的模数转换器和数模转换器进行校准。
3.现有技术中，存在对模数转换器的校准过程，一般将外接的检测对象替换为高精度的校准信号源，通过调控校准信号源的输出信号实现对模数转换器的校准，但是没有对数模转换器进行校准的过程，数模转换器一般只需要在诊断过程中使用，并且诊断过程的精度要求较低，同时数模转换器作为信号采集模块的内部电路，没有与检测对象直接相连，无法通过连接外部的高精度的校准信号源实现校准，所以一般不设置对数模转换器的校准过程，一定程度上会影响后续的诊断结果，导致采集结果的精度较低，误差较大。

技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种校准方法及相关组件，实现了对数模转换器的校准，提高了数模转换器的精度，有利于后续安全仪表系统的诊断过程的进行，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种校准方法，应用于信号采集装置中的处理模块，所述信号采集装置还包括开关模块，第一模数转换器，数模转换器和电流采样电阻，所述开关模块的主触点与所述第一模数转换器的模拟量端连接，所述开关模块的第一触点与所述数模转换器的数字量端连接，所述开关模块的第二触点与所述电流采样电阻的第一端连接，所述电流采样电阻的第二端接地，所述第一模数转换器的数字量端和所述数模转换器的模拟量端分别与所述处理模块连接；该方法包括：
6.控制所述开关模块的主触点与第一触点接通；
7.通过所述第一模数转换器对所述数模转换器进行校准，使所述数模转换器的精度达到第一预设精度。
8.优选地，所述信号采集装置还包括校准信号源，所述校准信号源通过连接线缆与所述信号采集装置连接，在控制所述开关模块的主触点与第一触点接通之前，还包括：
9.控制所述开关模块的主触点与第二触点接通；
10.通过所述校准信号源对所述第一模数转换器进行校准，使所述第一模数转换器的精度达到第二预设精度，所述第一预设精度是所述第二预设精度的n倍，所述第二预设精度
是所述校准信号源的精度的n倍，n为预设倍数。
11.优选地，通过所述第一模数转换器对所述数模转换器进行校准，包括：
12.发送第一输入信号至所述数模转换器；
13.获取所述第一模数转换器对应的第一输出信号；
14.发送第二输入信号至所述数模转换器；
15.获取所述第一模数转换器对应的第二输出信号；
16.将所述第一输入信号和所述第二输入信号作为自变量，所述第一输出信号和所述第二输出信号为因变量，所述第一输出信号为所述第一输入信号的对应的函数值，所述第二输出信号为所述第二输入信号的对应的函数值，得出所述第一模数转换器的输出信号与所述数模转换器的输入信号的第一线性关系式，以便后续通过所述数模转换器基于所述第一线性关系式对所述第一模数转换器进行诊断。
17.优选地，通过所述校准信号源对所述第一模数转换器进行校准，包括：
18.发送第三输入信号至所述校准信号源；
19.获取所述第一模数转换器对应的第三输出信号；
20.发送第四输入信号至所述校准信号源；
21.获取所述第一模数转换器对应的第四输出信号；
22.将所述第三输入信号和所述第四输入信号作为自变量，所述第三输出信号和所述第四输出信号为因变量，所述第三输出信号为所述第三输入信号的对应的函数值，所述第四输出信号为所述第四输入信号的对应的函数值，得出所述第一模数转换器的输出信号与所述校准信号源的输入信号的第二线性关系式，以便后续所述第一模数转换器基于所述第二线性关系式对检测对象进行信号采集。
23.优选地，所述信号采集装置通过连接线缆与检测对象连接，所述第一模数转换器基于所述第二线性关系式对检测对象进行信号采集，包括：
24.控制所述开关模块的主触点与第二触点接通；
25.获取所述第一模数转换器的当前的输出信号；
26.基于所述第一模数转换器的当前的输出信号和所述第二线性关系式确定所述检测对象的信号值。
27.优选地，通过所述数模转换器基于所述第一线性关系式对所述第一模数转换器进行诊断，包括：
28.通过所述数模转换器输出预设值；
29.基于所述预设值和所述第一线性关系式确定所述第一模数转换器的目标输出信号；
30.获取所述第一模数转换器的当前的输出信号；
31.判断所述第一模数转换器的当前的输出信号与所述目标输出信号的差是否满足预设误差范围；
32.若是，则判定所述第一模数转换器没有故障；
33.若否，则判定所述第一模数转换器存在故障。
34.优选地，所述信号采集装置还包括诊断电阻和第二模数转换器，所述诊断电阻的第一端分别与所述电流采样电阻的第二端和所述第二模数转换器的模拟量端连接，第二端
接地，所述第二模数转换器的数字量端与所述处理模块连接；该方法还包括：
35.获取所述第一模数转换器的第五输出信号，获取所述第二模数转换器的第六输出信号，以得到第一比值，所述第一比值为所述第五输出信号减去所述第六信号的差值比上所述第六输出信号；
36.判断所述第一比值是否与所述电流采样电阻和所述诊断电阻的阻值比相同；
37.若是，则判定所述电流采样电阻没有故障；
38.若否，则判定所述电流采样电阻存在故障。
39.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种信号采集装置，包括处理模块，开关模块，第一模数转换器，数模转换器和电流采样电阻，所述开关模块的主触点与所述第一模数转换器的模拟量端连接，所述开关模块的第一触点与所述数模转换器的数字量端连接，所述开关模块的第二触点与所述电流采样电阻的第一端连接，所述电流采样电阻的第二端接地，所述第一模数转换器的数字量端和所述数模转换器的模拟量端分别与所述处理模块连接；
40.所述处理模块用于实现如上述所述的校准方法的步骤。
41.优选地，还包括诊断电阻和第二模数转换器，所述诊断电阻的第一端分别与所述电流采样电阻的第二端和所述第二模数转换器的模拟量端连接，第二端接地，所述第二模数转换器的数字量端与所述处理模块连接。
42.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的校准方法的步骤。
43.本发明提供了一种校准方法，应用于信号采集装置中的处理模块，该信号采集装置还包括开关模块，第一模数转换器，数模转换器和电流采样电阻，处理模块控制开关模块的主触点与第一触点接通，使第一模数转换器和数模转换器连接，再通过第一模数转换器对数模转换器进行校准，使数模转换器的精度达到第一预设精度，通过第一模数转换器实现了对数模转换器的校准，提高了数模转换器的精度，该装置应用于安全仪表系统，有利于后续安全仪表系统的诊断过程的进行，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
44.本发明还提供了一种校准方法的相关组件，具有与上述校准方法相同的有益效果。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
46.图1为本发明提供的一种校准方法的流程示意图；
47.图2为本发明提供的一种信号采集装置的结构示意图；
48.图3为本发明提供的另一种信号采集装置的结构示意图。
具体实施方式
49.本发明的核心是提供一种校准方法及相关组件，实现了对数模转换器的校准，提高了数模转换器的精度，有利于后续安全仪表系统的诊断过程的进行，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
50.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
51.本发明提供的一种校准方法及相关组件主要应用于sis(safety i nstrument system，安全仪表系统)，对于si s的具体类型和实现方式等本技术在此不做特别的限定，特别是应用于对4—20ma的功能安全模拟量的采集电路。具体实施方式详见下文。
52.请参照图1，图1为本发明提供的一种校准方法的流程示意图；
53.请参照图2，图2为本发明提供的一种信号采集装置的结构示意图；图2中的信号采集装置采用的是24v的供电电源；
54.为解决上述技术问题，本发明提供了一种校准方法，应用于信号采集装置中的处理模块3，信号采集装置还包括开关模块k，第一模数转换器1，数模转换器2和电流采样电阻r1，开关模块k的主触点与第一模数转换器1的模拟量端连接，开关模块k的第一触点a与数模转换器2的数字量端连接，开关模块k的第二触点b与电流采样电阻r1的第一端连接，电流采样电阻r1的第二端接地，第一模数转换器1的数字量端和数模转换器2的模拟量端分别与处理模块3连接；该方法包括：
55.s11：控制开关模块k的主触点与第一触点a接通；
56.s12：通过第一模数转换器1对数模转换器2进行校准，使数模转换器2的精度达到第一预设精度。
57.可以理解的是，对数模转换器2的校准是通过第一模数转换器1实现的，所以先控制开关模块k的主触点与第一触点a接通，使数模转换器2和第一模数转换器1连接在一起，以实现后续对数模转换器2的校准过程。
58.一般地，校准过程的实现方式有很多种，可以是通过建立线性方程的方法，先确定处理模块3发送到数模转换器2的输入信号，再从第一模数转换器1获取对应的输出信号作为一组数据，重复获取多种数据，建立第一模数转换器1的输出信号和数模转换器2的输入信号之间的线性关系式，后续根据线性关系式和需求的信号值对数模转换器2的输入信号进行一定的调整，提高数模转换器2的输出信号的准确度；也可以通过其他的方式实现第一模数转换器1对数模转换器2的校准，本技术在此不做特别的限定，可以根据实际需求和应用环境等进行调整。
59.可以理解的是，校准过程一般是在信号采集装置出厂前就完成的，且在默认或确保第一模数转换器1的精度达到要求并处于正常工作状态时对数模转换器2进行校准，数模转换器2最终校准后的精度取决于第一模数转换器1当前的精度，第一模数转换器1的精度越高，所校准的数模转换器2的精度也会越高，一般第一模数转换器1的精度是数模转换器2的第一预设精度的3—5倍，例如当第一模数转换器1的精度0.1％时，第一预设精度可以为0.5％，对于第一模数转换器1的精度和数模转换器2的第一预设精度之间的关系本技术在
此不做特别的限定，可以根据实际需求和应用环境等进行调整。
60.具体地，第一预设精度可以是处理模块3中提前预设的值，并且可以根据实际需求随时调整，在校准时，根据需求的第一预设精度选择适合精度的第一模数转换器1对数模转换器2进行校准，也可以是处理模块3根据第一模数转换器1的精度确定的数模转换器2可以达到的精度，对于第一预设精度的具体实现和设置方式等本技术在此不做特别的限定，可以根据实际应用中的校准需求进行调整。
61.具体地，处理模块3，开关模块k，第一模数转换器1，数模转换器2和电流采样电阻r1的具体类型和实现方式等存在多种选择，本技术在此不做特别的限定。处理模块3可以为mcu(microcontro l l er un it，微控制单元)和/或fpga(fie l d programmab l e gate array，现场可编程逻辑门阵列)，也可以是其他的处理器等处理模块3；开关模块k可以为转换开关等；电流采样电阻r1可以直接选择普通电阻，成本低且易于实现；第一模数转换器1和数模转换器2的具体选型等本技术在此不做特别的限定。需要说明的是，信号采集装置中包括但不仅限于上述模块，本技术中对于信号采集装置的介绍并不构成对信号采集装置的限定，可以包括比上述介绍更多或更少的组件，如图2中所示的i so l at ion(隔离模块)等。
62.可以理解的是，第一模数转换器1在进行信号采集的过程中，需要通过检测电流采样电阻r1两端的电压信号实现对检测对象的信号的采集，所以信号采集装置需要设置电流采样电阻r1，以实现第一模数转换器1后续的正常工作。
63.本发明提供了一种校准方法，应用于信号采集装置中的处理模块3，该信号采集装置还包括开关模块k，第一模数转换器1，数模转换器2和电流采样电阻r1，处理模块3控制开关模块k的主触点与第一触点a接通，使第一模数转换器1和数模转换器2连接，再通过第一模数转换器1对数模转换器2进行校准，使数模转换器2的精度达到第一预设精度，通过第一模数转换器1实现了对数模转换器2的校准，提高了数模转换器2的精度，该装置应用于安全仪表系统，有利于后续安全仪表系统的诊断过程的进行，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
64.在上述实施例的基础上，
65.作为一种优选地实施例，信号采集装置还包括校准信号源，校准信号源通过连接线缆与信号采集装置连接，在控制开关模块k的主触点与第一触点a接通之前，还包括：
66.控制开关模块k的主触点与第二触点b接通；
67.通过校准信号源对第一模数转换器1进行校准，使第一模数转换器1的精度达到第二预设精度，第一预设精度是第二预设精度的n倍，第二预设精度是校准信号源的精度的n倍，n为预设倍数。
68.考虑到在通过第一模数转换器1对数模转换器2的校准过程中，数模转换器2的校准精度主要取决于第一模数转换器1的精度，增加了对第一模数转换器1的校准过程。第一模数转换器1可以通过开关模块k与外接电路之间连接，所以可以通过直接外接校准信号源实现对第一模数转换器1的校准，校准信号源直接通过连接线缆与信号采集装置连接，对于校准信号源的具体类型和实现方式等本技术在此不做特别的限定，对于不同类型的校准信号源，其与信号采集装置的具体连接方式等可以存在差异，校准信号源与信号采集装置的具体连接方式和具体实现等本技术在此不做特别的限定，可以根据校准信号源的具体结构
等进行调整，一般地，校准信号源与信号采集装置的检测对象的设置方式一致。
69.具体地，处理模块3控制开关模块k的主触点与第二触点b接通，以使校准信号源与第一模数转换器1连接，以便完成后续通过校准信号源对第一模数转换器1的校准过程。一般地，校准过程的实现方式有很多种，可以是通过建立线性方程的方法，先确定校准信号源的输入信号，再从第一模数转换器1获取对应的输出信号作为一组数据，重复获取多种数据，建立第一模数转换器1的输出信号和校准信号源的输入信号之间的线性关系式，后续根据线性关系式和第一模数转换器1的输出信号实现对检测对象的信号的采集；也可以通过其他的方式实现校准信号源对第一模数转换器1的校准，本技术在此不做特别的限定，可以根据实际需求和应用环境等进行调整。
70.可以理解的是，校准信号源与处理模块3之间的数据通信可以通过第三方控制软件实现，也可以通过其他方式实现，本技术在此不做特别的限定，可以根据实际需求和应用环境等进行调整。
71.具体地，第一模数转换器1的校准后的精度取决于采用的校准信号源的精度，校准信号源的的精度越高，所校准的第一模数转换器1的精度也会越高，一般校准信号源的精度是第一模数转换器1的精度的3—5倍,即n的取值可以为3—5之间的值，例如当想要第一模数转换器1的精度达到0.1％时，可以采用精度为0.02％的校准信号源，对于第一模数转换器1的精度和校准信号源的精度之间的关系本技术在此不做特别的限定，可以根据实际需求和应用环境等进行调整，可以通过选择高精度的校准信号源实现对第一模数转换器1的精度要求，进一步实现对数模转换器2的精度要求，可以理解的是，n可以提前预设在处理模块3中，以便后续校准过程的实现，对于n的具体实现和设置方式等本技术在此不做特别的限定。
72.考虑到数模转换器2的校准精度主要取决于第一模数转换器1的精度，增加了对第一模数转换器1的校准过程。第一模数转换器1在信号采集过程中与检测对象连接，可以将检测对象替换为校准信号源，直接通过校准信号源实现对第一模数转换器1的校准过程，电路结构简单，易于实现，通过选择高精度的校准信号源提高第一模数转换器1的精度，进一步提高数模转换器2的精度，有利于后续安全仪表系统的诊断过程的进行，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
73.作为一种优选地实施例，通过第一模数转换器1对数模转换器2进行校准，包括：
74.发送第一输入信号至数模转换器2；
75.获取第一模数转换器1对应的第一输出信号；
76.发送第二输入信号至数模转换器2；
77.获取第一模数转换器1对应的第二输出信号；
78.将第一输入信号和第二输入信号作为自变量，第一输出信号和第二输出信号为因变量，第一输出信号为第一输入信号的对应的函数值，第二输出信号为第二输入信号的对应的函数值，得出第一模数转换器1的输出信号与数模转换器2的输入信号的第一线性关系式，以便后续通过数模转换器2基于第一线性关系式对第一模数转换器1进行诊断。
79.本实施例提供了通过第一模数转换器1对数模转换器2进行校准的一种具体实现方法，将第一输入信号和第二输入信号作为自变量，第一输出信号和第二输出信号为因变量，得出第一模数转换器1的输出信号与数模转换器2的输入信号的第一线性关系式，以便
后续通过数模转换器2基于第一线性关系式对第一模数转换器1进行诊断。可以理解的是，校准是在默认第一模数转换器1正常工作时进行的，一般是安全仪表系统正式投入应用之前提前进行的设置操作；诊断则是安全仪表系统在正式应用中信号采集装置的一种应用方法，可以用来验证第一模数转换器1的正常工作，对于诊断过程的具体实现方式本技术在此不做特别的限定。
80.可以理解的是，本实施例只采用了两组数据进行第一线性关系式的确定，也可以采用多组数据实现对第一线性关系式的确定，多组数据也可以进一步提高第一线性关系式的准确性。
81.本实施例提供了通过第一模数转换器1对数模转换器2进行校准的一种具体实现方法，通过两组数据的检测得出第一模数转换器1的输出信号与数模转换器2的输入信号的第一线性关系式，有利于后续信号采集装置的诊断过程，该方法易于实现，方便快捷，有效地实现了通过第一模数转换器1对数模转换器2的校准，提高了数模转换器2的精度，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
82.作为一种优选地实施例，通过校准信号源对第一模数转换器1进行校准，包括：
83.发送第三输入信号至校准信号源；
84.获取第一模数转换器1对应的第三输出信号；
85.发送第四输入信号至校准信号源；
86.获取第一模数转换器1对应的第四输出信号；
87.将第三输入信号和第四输入信号作为自变量，第三输出信号和第四输出信号为因变量，第三输出信号为第三输入信号的对应的函数值，第四输出信号为第四输入信号的对应的函数值，得出第一模数转换器1的输出信号与校准信号源的输入信号的第二线性关系式，以便后续第一模数转换器1基于第二线性关系式对检测对象进行信号采集。
88.本实施例提供了通过校准信号源对第一模数转换器1进行校准的一种具体实现方法，将第三输入信号和第四输入信号作为自变量，第三输出信号和第四输出信号为因变量，得出第一模数转换器1的输出信号与校准信号源的输入信号的第二线性关系式，以便后续第一模数转换器1基于第二线性关系式对检测对象进行信号采集。可以理解的是，信号采集是通过第一模数转换器1接收检测对象的输入信号的过程，是第一模数转换器1通过检测电流采样电阻r1两端的电压信号实现的，对于信号采集的具体实现方式等本技术在此不做特别的限定。
89.可以理解的是，本实施例只采用了两组数据进行第二线性关系式的确定，也可以采用多组数据实现对第二线性关系式的确定，多组数据也可以进一步提高第二线性关系式的准确性。一般地，校准信号源输出的是电流信号，所以第一模数转换器1也是通过电流采样电阻r1两端的电压信号实现的对校准信号源的输出信号的检测；处理模块3发送的输入信号与校准信号源之间的数据通信可以是通过第三方软件实现的，也可以是通过其他方式实现的，本技术在此不做特别的限定，可以根据实际需求和应用环境等进行调整。
90.本实施例提供了通过校准信号源对第一模数转换器1进行校准的一种具体实现方法，通过两组数据的检测得出校准信号源的输入信号与第一模数转换器1的输出信号的第二线性关系式，有利于后续信号采集装置的信号采集过程，该方法易于实现，方便快捷，有效地实现了通过校准信号源对第一模数转换器1的校准，提高了第一模数转换器1的精度，
进一步提高了数模转换器2的精度，提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
91.作为一种优选地实施例，信号采集装置通过连接线缆与检测对象连接，第一模数转换器1基于第二线性关系式对检测对象进行信号采集，包括：
92.控制开关模块k的主触点与第二触点b接通；
93.获取第一模数转换器1的当前的输出信号；
94.基于第一模数转换器1的当前的输出信号和第二线性关系式确定检测对象的信号值。
95.可以理解的是，在进行信号采集过程时，先控制开关模块k的主触点与第二触点b接通，使第一模数转换器1与检测对象连接，第一模数转换器1通过电流采样电阻r1实现对检测对象的输出信号的采集，并将采集到的信号输出至处理模块3，处理模块3再根据校准时的第二线性关系式和第一模数转换器1的当前的输出信号反推出当前检测对象的信号值。
96.具体地，对于检测对象的类型和具体实现方式等本技术在此不做特别的限定，检测对象与信号采集装置之间的具体连接方式也有多种选择，对于不同型号和不同结构的检测对象，其与信号采集装置之间的连接方式也不完全相同，对于检测对象和信号采集装置的具体连接方式等本技术在此不做特别的限定。
97.第一模数转换器1基于第二线性关系式实现对检测对象的信号采集过程，在第一模数转换器1进行校准之后再进行信号采集过程，可以有效地提升信号采集过程的准确度，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性
98.作为一种优选地实施例，通过数模转换器2基于第一线性关系式对第一模数转换器1进行诊断，包括：
99.通过数模转换器2输出预设值；
100.基于预设值和第一线性关系式确定第一模数转换器1的目标输出信号；
101.获取第一模数转换器1的当前的输出信号；
102.判断第一模数转换器1的当前的输出信号与目标输出信号的差是否满足预设误差范围；
103.若是，则判定第一模数转换器1没有故障；
104.若否，则判定第一模数转换器1存在故障。
105.可以理解的是，在进行对第一模数转换器1的诊断过程时，处理模块3先通过数模转换器2输出预设值并基于预设值和第一线性关系式确定第一模数转换器1的目标输出信号，之后再将实际获取的第一模数转换器1的当前的输出信号与目标输出信号进行对比，若两个信号的误差不大，则证明第一模数转换器1没有明显故障，处于正常工作状态，若两个信号的误差较大，则证明第一模数转换器1存在一定的故障，需要工作人员进行后续的排除故障等操作。
106.具体地，预设值和预设误差范围均可以是提前设置在处理模块3中的值，并且可以根据实际应用需求和应用环境等随时调整，对于预设值和预设误差范围的具体实现和设置方式等本技术在此不做特别的限定。
107.通过对比实际获取的第一模数转换器1的当前的输出信号和预设值对应的目标输出信号，实现对第一模数转换器1的诊断过程，这种方式简便快捷，易于实现，可以有效的判断出第一模数转换器1是否存在故障，以便后续正常采集工作或排除故障等操作的准确进行，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
108.作为一种优选地实施例，信号采集装置还包括诊断电阻r2和第二模数转换器，诊断电阻r2的第一端分别与电流采样电阻r1的第二端和第二模数转换器的模拟量端连接，第二端接地，第二模数转换器的数字量端与处理模块3连接；该方法还包括：
109.获取第一模数转换器1的第五输出信号，获取第二模数转换器的第六输出信号，以得到第一比值，第一比值为第五输出信号减去第六信号的差值比上第六输出信号；
110.判断第一比值是否与电流采样电阻r1和诊断电阻r2的阻值比相同；
111.若是，则判定电流采样电阻r1没有故障；
112.若否，则判定电流采样电阻r1存在故障。
113.考虑到信号采集装置的诊断过程不仅仅包括对第一模数转换器1的诊断过程，还包括对电流采样电阻r1的诊断过程。增加设置了诊断电阻r2和第二模数转换器，通过对比电流采样电阻r1和诊断电阻r2的电压比值和两者的阻值比实现对电流采样电阻r1的诊断。若电流采样电阻r1和诊断电阻r2的电压比值和两者的阻值比相同，则证明电流采样电阻r1没有故障，可以正常分压；若电流采样电阻r1和诊断电阻r2的电压比值和两者的阻值比不相同，则证明电流采样电阻r1存在故障，需要工作人员进行后续的更换器件或排除故障等操作。
114.具体地，对于诊断电阻r2和第二模数转换器的具体选型和实现方式等本技术在此不做特别的限定，可以根据实际需求和应用环境等进行调整。
115.通过对比电流采样电阻r1和诊断电阻r2的电压比值和两者的阻值比，实现对电流采样电阻r1的诊断过程，这种方式简便快捷，易于实现，可以有效的判断出电流采样电阻r1是否存在故障，以便后续的正常采集工作或排除故障等操作的准确进行，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。
116.请参照图3，图3为本发明提供的另一种信号采集装置的结构示意图。
117.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种信号采集装置，包括处理模块3，开关模块k，第一模数转换器1，数模转换器2和电流采样电阻r1，开关模块k的主触点与第一模数转换器1的模拟量端连接，开关模块k的第一触点a与数模转换器2的数字量端连接，开关模块k的第二触点b与电流采样电阻r1的第一端连接，电流采样电阻r1的第二端接地，第一模数转换器1的数字量端和数模转换器2的模拟量端分别与处理模块3连接；
118.处理模块3用于实现如上述的校准方法的步骤。
119.可以理解的是，对于处理模块3，开关模块k，第一模数转换器1，数模转换器2和电流采样电阻r1的选型和具体实现方式等本技术在此不做特别的限定。
120.作为一种优选地实施例，还包括诊断电阻r2和第二模数转换器，诊断电阻r2的第一端分别与电流采样电阻r1的第二端和第二模数转换器的模拟量端连接，第二端接地，第二模数转换器的数字量端与处理模块3连接。
121.对于诊断电阻r2和第二模数转换器的选型和具体实现方式等本技术在此不做特
别的限定，可以根据实际需求和应用环境等进行调整。
122.对于本发明提供的一种信号采集装置的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
123.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的校准方法的步骤。
124.可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。具体地，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘及移动硬盘等，或适合于存储指令、数据的任何类型的媒介或设备等等，本技术在此不做特别的限定。
125.对于本发明提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
126.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种校准系统，应用于信号采集装置中的处理模块3，信号采集装置还包括开关模块k，第一模数转换器1，数模转换器2和电流采样电阻r1，开关模块k的主触点与第一模数转换器1的模拟量端连接，开关模块k的第一触点a与数模转换器2的数字量端连接，开关模块k的第二触点b与电流采样电阻r1的第一端连接，电流采样电阻r1的第二端接地，第一模数转换器1的数字量端和数模转换器2的模拟量端分别与处理模块3连接；该系统包括：
127.第一触点a接通单元，用于控制开关模块k的主触点与第一触点a接通；
128.第一校准单元，用于通过第一模数转换器1对数模转换器2进行校准，使数模转换器2的精度达到第一预设精度。
129.对于本发明提供的一种校准系统的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
130.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
131.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种校准方法，其特征在于，应用于信号采集装置中的处理模块，所述信号采集装置还包括开关模块，第一模数转换器，数模转换器和电流采样电阻，所述开关模块的主触点与所述第一模数转换器的模拟量端连接，所述开关模块的第一触点与所述数模转换器的数字量端连接，所述开关模块的第二触点与所述电流采样电阻的第一端连接，所述电流采样电阻的第二端接地，所述第一模数转换器的数字量端和所述数模转换器的模拟量端分别与所述处理模块连接；该方法包括：控制所述开关模块的主触点与第一触点接通；通过所述第一模数转换器对所述数模转换器进行校准，使所述数模转换器的精度达到第一预设精度。2.如权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述信号采集装置还包括校准信号源，所述校准信号源通过连接线缆与所述信号采集装置连接，在控制所述开关模块的主触点与第一触点接通之前，还包括：控制所述开关模块的主触点与第二触点接通；通过所述校准信号源对所述第一模数转换器进行校准，使所述第一模数转换器的精度达到第二预设精度，所述第一预设精度是所述第二预设精度的n倍，所述第二预设精度是所述校准信号源的精度的n倍，n为预设倍数。3.如权利要求1所述的校准方法，其特征在于，通过所述第一模数转换器对所述数模转换器进行校准，包括：发送第一输入信号至所述数模转换器；获取所述第一模数转换器对应的第一输出信号；发送第二输入信号至所述数模转换器；获取所述第一模数转换器对应的第二输出信号；将所述第一输入信号和所述第二输入信号作为自变量，所述第一输出信号和所述第二输出信号为因变量，所述第一输出信号为所述第一输入信号的对应的函数值，所述第二输出信号为所述第二输入信号的对应的函数值，得出所述第一模数转换器的输出信号与所述数模转换器的输入信号的第一线性关系式，以便后续通过所述数模转换器基于所述第一线性关系式对所述第一模数转换器进行诊断。4.如权利要求2所述的校准方法，其特征在于，通过所述校准信号源对所述第一模数转换器进行校准，包括：发送第三输入信号至所述校准信号源；获取所述第一模数转换器对应的第三输出信号；发送第四输入信号至所述校准信号源；获取所述第一模数转换器对应的第四输出信号；将所述第三输入信号和所述第四输入信号作为自变量，所述第三输出信号和所述第四输出信号为因变量，所述第三输出信号为所述第三输入信号的对应的函数值，所述第四输出信号为所述第四输入信号的对应的函数值，得出所述第一模数转换器的输出信号与所述校准信号源的输入信号的第二线性关系式，以便后续所述第一模数转换器基于所述第二线性关系式对检测对象进行信号采集。5.如权利要求4所述的校准方法，其特征在于，所述信号采集装置通过连接线缆与检测
对象连接，所述第一模数转换器基于所述第二线性关系式对检测对象进行信号采集，包括：控制所述开关模块的主触点与第二触点接通；获取所述第一模数转换器的当前的输出信号；基于所述第一模数转换器的当前的输出信号和所述第二线性关系式确定所述检测对象的信号值。6.如权利要求3所述的校准方法，其特征在于，通过所述数模转换器基于所述第一线性关系式对所述第一模数转换器进行诊断，包括：通过所述数模转换器输出预设值；基于所述预设值和所述第一线性关系式确定所述第一模数转换器的目标输出信号；获取所述第一模数转换器的当前的输出信号；判断所述第一模数转换器的当前的输出信号与所述目标输出信号的差是否满足预设误差范围；若是，则判定所述第一模数转换器没有故障；若否，则判定所述第一模数转换器存在故障。7.如权利要求1至6任一项所述的校准方法，其特征在于，所述信号采集装置还包括诊断电阻和第二模数转换器，所述诊断电阻的第一端分别与所述电流采样电阻的第二端和所述第二模数转换器的模拟量端连接，第二端接地，所述第二模数转换器的数字量端与所述处理模块连接；该方法还包括：获取所述第一模数转换器的第五输出信号，获取所述第二模数转换器的第六输出信号，以得到第一比值，所述第一比值为所述第五输出信号减去所述第六信号的差值比上所述第六输出信号；判断所述第一比值是否与所述电流采样电阻和所述诊断电阻的阻值比相同；若是，则判定所述电流采样电阻没有故障；若否，则判定所述电流采样电阻存在故障。8.一种信号采集装置，其特征在于，包括处理模块，开关模块，第一模数转换器，数模转换器和电流采样电阻，所述开关模块的主触点与所述第一模数转换器的模拟量端连接，所述开关模块的第一触点与所述数模转换器的数字量端连接，所述开关模块的第二触点与所述电流采样电阻的第一端连接，所述电流采样电阻的第二端接地，所述第一模数转换器的数字量端和所述数模转换器的模拟量端分别与所述处理模块连接；所述处理模块用于实现如权利要求1至7任一项所述的校准方法的步骤。9.如权利要求8所述的信号采集装置，其特征在于，还包括诊断电阻和第二模数转换器，所述诊断电阻的第一端分别与所述电流采样电阻的第二端和所述第二模数转换器的模拟量端连接，第二端接地，所述第二模数转换器的数字量端与所述处理模块连接。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的校准方法的步骤。

技术总结

本发明公开了一种校准方法，涉及检测领域，应用于信号采集装置中的处理模块，该信号采集装置还包括开关模块，第一模数转换器，数模转换器和电流采样电阻，处理模块控制开关模块的主触点与第一触点接通，使第一模数转换器和数模转换器连接，再通过第一模数转换器对数模转换器进行校准，使数模转换器的精度达到第一预设精度，通过第一模数转换器实现了对数模转换器的校准，提高了数模转换器的精度，该装置应用于安全仪表系统，有利于后续安全仪表系统的诊断过程的进行，进一步提高了信号采集装置的采集结果的精度，减小了误差，保证了采集结果的准确性和可靠性。本发明还公开了一种校准方法的相关组件，具有与上述校准方法相同的有益效果。有益效果。有益效果。