CN111095801A - 用于检查a/d转换器的模拟输入电路的转换电路 - Google Patents

Abstract

示出一种用于检查A/D转换器的模拟输入电路的转换电路。所述转换电路包括模拟输入电路和比较电路。模拟输入电路设计成，从模拟输入电路的模拟输入信号SE中产生第一推导信号S1和第二推导信号S2。第一推导信号S1和第二推导信号S2是用于比较电路的输入信号，但是仅第一推导信号S1是用于A/D转换器的输入信号。比较电路设计成，检查推导信号S1、S2相互间的偏差是否在公差范围之内，并且输出与检查相关的输出信号SA，所述输出信号可进一步地评估。

Description

用于检查A/D转换器的模拟输入电路的转换电路

技术领域

本发明涉及一种用于检查A/D转换器的模拟输入电路的转换电路。

背景技术

属于DIN EN ISO 13849的类别4或具有根据DIN EN 61508和DINEN 61511的风险降低的故障安全的输入/输出模块(F-I/O模块)通常具有冗余的传输通道。因此，这种F-I/O模块中的输入端和输出端以及微控制器通常双倍地构成，其中，在模块侧通过检查电路并且经由比较通过传输通道传输的信号可以识别有故障的传输通道。

故障安全的模拟输入端在此针对故障安全地检测模拟的输入参量，其中典型地，每个输入参量模拟地预处理并且例如可与输入参量成比例的出现的电压随后数字化并且转发给微处理器。微处理器接着可以执行进一步的处理，例如将校准数据用于数字化的输入参量，并且产生过程值，所述过程值又传输给上级的控制装置。控制装置可以将过程值随后用于控制应用特定的过程。

在此可以需要的是，如果不再满足模拟输入端的功能，那么将定义的过程值本身传送给控制装置。为了可以确保所述内容，然而可以必需的是，对故障安全的I/O模块的部件的功能在运行期间进行监控，使得I/O模块在功能干扰的情况下可以具有限定的状态。

从US 5412385A中已知一种具有故障修正的A/D转换器装置。在此，将模拟的输入信号借助于A/D转换器转换并且将得出的数字信号借助于D/A转换器转换成模拟信号，所述模拟信号从模拟输入信号中提取。随后将差分信号放大，重新转换并且用于改进通过A/D转换器产生的数字信号的精度。

从DE 103 20 717 A1中已知用于对设计用于安全重要的应用的A/D转换器的符合规定的功能进行可信度测试的电路装置和方法。使用：A/D转换器，所述A/D转换器从模拟输入信号中提供数字信号；控制单元，所述控制单元从模拟输入信号中提供差分信号；具有比较器的比较单元，所述比较单元将模拟输入信号与差分信号进行比较，并且与此相关地输出比较信号；评估单元，所述评估单元通过数字信号和比较信号的比较来确定差分信号，并且所述评估单元在差分信号超过预设的阈值的情况下输出故障信号。

从US 8 947 276 B1中已知一种用于测试A/D转换器的方法。在此，将经转换的信号与参考信号进行比较并且分析信号的偏差。

从DE 10 2010 029 497 A1中已知一种用于识别A/D转换器的故障的方法，所述A/D转换器构成用于将模拟输入信号转换成数字输出信号，其中提出，数字输出信号代表数字z，所述数字在进行的A/D转换中从模拟输入信号的输入值Uin中得出，其中，在该方法中将全部可能的数字z的值域划分成子区域并且将全部可能的输入值Uin的值域划分成子区域，并且将输入值Uin和与此相对应的数字z分别与彼此相对应的子区域相关联。在该方法中检查，哪个子区域与要转换的输入值Uin相关联，并且哪个子区域与通过A/D转换器确定的数字z相关联，其中当数字z和输入值Uin与不彼此对应的子区域相关联时，识别到故障。

发明内容

对此本发明丰富了现有技术，根据本发明的转换电路设计成，为了检查A/D转换器的模拟输入电路，由模拟输入参量推导两个信号，并且将两个信号空间分离地处理，使得这两个信号在干扰(如例如势能差或EMV干扰)方面和在通过有故障的元件触发的处理故障方面彼此独立。在预处理之后，两个信号随后可以为了检查预处理而彼此比较。

根据本发明的用于检查A/D转换器的模拟输入电路的转换电路对此包括模拟输入电路和比较电路，其中模拟输入电路设计成，由模拟输入电路的模拟输入信号产生第一推导信号和第二推导信号，仅第一推导信号是用于A/D转换器的输入信号，第一推导信号和第二推导信号是用于比较电路的输入信号，比较电路设计成，检查推导信号的彼此间的偏差是否处于公差范围之内，并且输出与检查相关的输出信号，所述输出信号可进一步地评估。

在此，将在说明书和权利要求书中使用的术语“转换电路”和“电路”尤其理解成电气构件和/或电子构件组合成符合功能的装置。此外，比较电路中的比较可以基于硬件地或基于软件地以及基于模拟信号或数字信号进行。例如，比较可以借助于比较器或微控制器进行，并且微控制器或在微控制器上游连接的模数转换器将第一推导信号和第二推导信号在比较之前数字化。此外可以检查，推导信号彼此间的偏差是否位于公差范围之内，这通过形成差值亦或通过其他数字运算，如例如求和、百分比分配等进行，这允许比较推导信号。

此外，将在说明书和权利要求书中使用的术语“信号”尤其理解成电信号，例如电压、限定的电压范围或特定的电压变化曲线。此外，将在说明书和权利要求书中使用的术语“推导信号”尤其理解成如下信号，所述信号可以借助于计算规则(例如连续函数)从推导出其的信号中计算。

优选地，电路具有开关元件，其中通过闭合或断开开关元件，第二信号可以有针对性地改变或断开，以便产生限定的故障状态。

在此，将在说明书和权利要求书中使用的术语“开关元件”尤其理解成如下器件，所述器件设计成，中断电连接，经由所述电连接可以传输信号(例如晶体管)。此外，将在说明书和权利要求书中使用的术语“故障状态”尤其理解成如下状态，如果不主动产生所述状态，那么所述状态引起电路的故障功能或电路元件的故障功能。此外，将在说明书和权利要求书中使用的术语“限定的故障状态”尤其理解成如下状态，所述状态可以主动地产生并且允许检查是否已知引起故障功能的状态。

优选地，比较电路设计成，从第一推导信号和第二推导信号中推导出差分信号，其中公差范围预设差分信号的值域。

在此，将在说明书和权利要求书中使用的术语“差分信号”尤其理解成电压差。

优选地，模拟输入电路设计成，从第一电阻处的电压降推导出第一推导信号，并且从第二电阻处的电压降中推导出第二推导信号，其中第一电阻和第二电阻串联连接于输入电路的模拟输入端。

优选地，模拟输入电路包括第一放大器和第二放大器，第一推到信号是第一放大器的输出信号并且第二推导信号是第二放大器的输出信号。

优选地，系统包括两个前述的转换电路，即第一转换电路和第二转换电路，其中第一转换电路包括第一选择电路并且第二转换电路包括第二选择电路，其中第一选择电路设计成，将第一转换电路的第一推导信号或第二转换电路的第一推导信号传输给第一转换电路的A/D转换器，其中第二选择电路设计成，将第一转换电路的第一推导信号或第二转换电路的第一推导信号传输给第二转换电路的A/D转换器，其中系统还设计成，检查：如果选择电路将第一转换电路的第一推导信号或第二转换电路的第一推导信号传输给A/D转换器，通过A/D转换器数字化的信号是否是相同的或者数字化的信号彼此间的偏差是否处于容许范围之内。

根据本发明的用于将在模拟输入端处接收到的信号数字化的方法包括：从在模拟输入端处接收到的信号推导第一信号；从在模拟输入端处接收到的信号推导第二信号；放大第一信号；放大第二信号；将放大的第一信号数字化，检查在考虑公差范围的条件下，是否存在放大的信号的由从接收到的信号推导第一信号和推导第二信号得出的预期的相关性，如果不存在放大的信号的相关性，产生故障信号。

在此，将在说明书和权利要求书中使用的术语“故障信号”尤其理解成电信号(例如二值信号)，所述电信号将故障信号化并且引起故障的显示或者触发用于克服故障的程序。

优选地，所述方法还包括放大第三信号，所述第三信号与在模拟输入端处接收到的信号无关或者借助于有针对性地改变第二信号的导出产生，并且检查在放大的第一信号和放大的第三信号之间的偏差是否处于公差范围之外。

优选地，所述方法还包括，当在放大的第一信号和放大的第三信号之间的偏差处于公差范围之内时，产生故障信号。

优选地，所述方法还包括，从放大的第一信号和放大的第二信号中推导差分信号，其中公差范围预设差分信号的值域。

附图说明

本发明随后在根据实施例的详细描述中阐述，其中参照附图，在所述附图中：

图1示出具有用于检查A/D转换器的模拟输入电路的转换电路的示例性的电路；

图1a示出在图1中示出的电路的示例性的电压变化曲线；

图2示出在图1中示出的转换电路的变型形式，以产生限定的故障状态；

图3示出在图1中示出的转换电路的模拟输入电路的一个可能的设计方案；

图4示出在图1中示出的转换电路的模拟输入电路的另一可能的设计方案；

图5示出在图1中示出的转换电路的模拟输入电路的另一可能的设计方案；

图6示出在图1中示出的转换电路的模拟输入电路的另一可能的设计方案；

图7示出在图1中示出的转换电路的模拟输入电路的另一可能的设计方案；

图8示出在图1中示出的转换电路的一个可能的设计方案；

图9示出在图2中示出的转换电路的一个可能的设计方案；

图10示出在图9中示出的设计方案的一个改型；

图11示出具有两个在图1中示出的转换电路和附加的用于检查A/D转换器的选择电路的系统；和

12示出用于将在模拟输入端处接收到的信号数字化的过程的流程图。

在此，在附图中相同的或功能相似的元件通过相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1示出具有用于检查模拟/数字转换器16(A/D转换器)的模拟输入电路的转换电路12的电路10，所述电路可以设置在故障安全的I/O模块中以控制过程或设施。如在图1中示出的，模拟输入电路14从输入信号SE中推导出第一信号S1和第二信号S2。第一信号S1通过A/D转换器16数字化并且由微处理器18读入。

为了检查模拟输入电路14，将第一信号S1和第二信号S2通过比较电路20处理，所述比较电路监控，推导信号S1、S2彼此间的偏差是否处于公差范围TOL中。基于检查的结果，可以产生输出信号SA，所述输出信号例如通过微控制器18或上级的控制装置(未示出)可以进一步地处理。

图1a对此示例性地示出代表信号的电压的变化曲线。在此，代表第一信号S1的电压和代表第二信号S2的电压直至时刻t1近似同样大，使得差分电压DIFF在开始时位于(通过点状线限界的)公差范围TOL之内。从时刻t1开始，代表第二信号S2的电压不再平行于代表第一信号S1的电压。由此，差分电压DIFF从时刻t2开始处于公差范围TOL之外。因为差分电压DIFF从时刻t2起处于公差范围TOL之外，初始信号SA的水平改变(例如如在图1a中那样从“低”到“高”或者替选地从“高”到“低”)。

输出信号SA可以由微控制器18探测，所述微控制器基于信号S1、S2彼此的偏差(即差分电压DIFF位于公差范围TOL之外的情况)推断出模拟输入电路14的错误或干扰。示出错误或干扰的输出信号SA接着可以推动和引起微控制器18中的处理程序，使得将故障信号SF(例如经由总线)输出给微控制器18的输出端。

例如，微处理器18可以变换到预定的(安全的)运行状态中或者将通过微控制器18控制的过程或由通过微控制器18控制的设备置于(安全的)稳定的状态中。在此要理解的是，如果比较电路20例如替代输出信号SA输出差分电压DIFF或者微控制器18(作为比较电路20的一部分)读入第一信号S1和第二信号S2(或者数字化的第一信号和数字化的第二信号)并且基于软件进行比较，则检查推导信号S1、S2彼此间的偏差是否处于公差范围TOL之内，所述检查也通过微控制器18进行。

图2示出在图1中示出的用于产生限定的故障状态的转换电路12的一个变型形式。对此，用于将第二信号S2传输给比较电路20的信号路径设有开关元件22(例如半导体开关、比如晶体管)，所述开关元件允许，中断第二信号S2到比较电路20的传输。这能够实现，(通过有针对性地操控开关元件22)引起在图1a中示出的情况。

在此，通过断开开关元件22，替代第二信号S2将与输入信号SE无关的第三信号S3(例如恒定的电压，所述电压处于代表第二信号2的电压所预期的值域之外)传输给比较电路20，并且比较电路20或故障识别通过微控制器18检查。当然要理解的是，替代中断第二信号S2到比较电路20的传输，也可以有针对性地改变第二信号S2的导出，使得第三信号S3虽然与输入信号SE无关，但是不具有由第二信号S2期望的(与输入信号SE的)相关性。

如果例如在运行进行期间通过相应的控制信号中断第二信号S2至比较电路20的传输或者有针对性地干扰/改变第二信号S2的导出，那么由此检查，比较电路20是否识别故障或者输出信号SA是否示出人为产生的故障。如果未示出人为产生的故障，那么故障信号的产生例如通过检查电路(未示出)触发，以便示出电路10不是无故障地工作。

图3示出转换电路12的输入电路14的一个可能的设计方案。模拟输入电路14包括第一电阻24a和第二电阻24b，代表输入信号SE的输入电压降到所述电阻上。降到电阻24a、24b的电压被截取并且分别输送给放大器26a、26b，所述放大器将截取的电压放大并且输出第一信号S1或第二信号S2。通过电阻24a、24b的比值(R1/R2)和放大系数的比值(V1/V2)，在此可以产生(几乎)相同的信号S1、S2和不同的信号S1、S2。

例如，通过(几乎)同样大的电阻224a、24b和(几乎)同样大的放大系数产生(几乎)相同的信号S1、S2。同样地，通过不同大的电阻24a、24b和相应不同大的放大系数产生(几乎)相同的信号S1、S2(例如通过R1/R2＝V2/V1)。如果代表信号S1、S2的电压以特定的因数不同，那么这还可以通过相应地设计比较电路20或在规定公差范围TOL的范围中考虑。

图4示出转换电路12的输入电路14的另一可能的设计方案，该设计方案与在图3中示出的设计方案的区别在于，除了降在第一电阻24a上的电压，截取降到两个电阻24a、24b上的输入电压，并且分别输送给放大器26a、26b，所述放大器将截取的电压放大并且输出第一信号S1或第二信号S2。(几乎)相同的信号S1、S2随后可以通过相应地设计放大器26a、26b的放大因数的大小来实现，比如V2/V1＝(R1+R2)/R2。如果电阻24a、24b例如是结构相同的，那么(几乎)相同的信号S1、S2可以通过如下方式实现，第二信号S2以如下放大系数增大，所述放大系数是第一放大器26a的放大系数的一半大。

图5示出转换电路12的模拟输入电路14的另一可能的设计方案，该设计方案与在图3中示出的设计方案的区别在于，第三电阻24c与第二电阻24b并联连接。由此，(几乎)相同的信号S1、S2也在如下情况下产生：存在不同大的电阻24a、24b和同样大的放大因数。此外，第二并联连接的电阻24b产生安全优点，因为电阻24a和电阻24b/c例如在过电流的情况下不同地负荷从而由于电阻24a、24b、24c在过电流时的不同表现引起故障信号的产生。

图6示出在图1中示出的转换电路12的模拟输入电路14的另一可能的设计方案，该设计方案与在图3中示出的设计方案的区别在于，第一信号S1和第二信号S2在电阻处在并联的电流路径中截取，其中并联的电流路径与电流镜连接，使得流过电流路径的电流彼此成固定比值(例如1:1)。此外，如在图6中示出的那样，在电流路径中产生用于检测电阻之间的差别的第四信号S4。如果代表第四信号S4的电压处于容许区域之外，那么从中推断出在电阻24a-24c中或在电阻24a-24c之间的线路中的故障。

此外，在图6中示出的模拟输入电路14包括开关元件22，通过所述开关元件，替代第二信号S2可以输出第三信号S3，所述第三信号虽然与输入信号SE无关，但是与第二信号S2不同。因此，并联的电流路径之一包括多个电阻，其中第二信号S2和第三信号S3经由不同数量的电阻截取。由此，代表第三信号S3的电压与代表第二信号S2的电压相差预定的因数(例如0.5或2)。

图7示出转换电路12的模拟输入电路14的另一可能的设计方案，该设计方案与在图6中示出的电路的区别在于，并联的电流路径以分别具有两个同样大的电阻24d、24f和24e、24g的桥电路的方式构成，其中降到设置在桥分支中的电阻24h上的电压(在通过放大器26的可选的放大之后)作为第四信号S4输出，并且代表第四信号S4的电压可以用于检测电流路径中的电阻的区别。如果代表第四信号S4的电压处于容许范围之外，那么推断出在电阻24d-24g中或在电阻24d-24g之间线路中的故障。

图8示出在图1中示出的转换电路12的一个可能的设计方案，该设计方案包括在图3中示出的输入电路14。在此，比较电路20例如产生输出信号SA，所述输出信号对应于在代表第一信号1的电压和代表第二信号的电压之间的差值DIFF，或者如在图1a中示出的那样，示出差分电压DIFF是否处于公差范围TOL之内。

图9示出在图2中示出的转换电路12的一个可能的设计方案，该设计方案包括在图3中示出的输入电路14。在此，开关元件22集成到输入电路14中，使得在开关元件22断开时，第二信号S2不再从输入电压中导出。由此，在开关元件22闭合时在第一信号S1和第二信号S2之间存在的相关性取消，由此在高的输入电压的情况下相应地出现高的差分电压DIFF，并且推导信号S1、S2之间的偏差处于公差范围TOL之外。

图10示出在图9中示出的转换电路12的一个改进方案，其中替代产生与输入信号无关的第三信号S3，第三信号S3通过有针对性地改变第二信号S2的导出来产生，使得第三信号S3虽然不与输入信号SE相关，但是不具有由第二信号S2预期的(与输入信号SE的)相关性。如在图10中示出的那样，通过闭合开关元件(类似于图5中的设计方案)与第二电阻24b并联有第三电阻24c，从而在第二电阻24b处截取的电压改变。

图11示出具有用于提供冗余的传输通道的两个在图1中示出的电路10的系统28，其中在每个电路10中在A/D转换器16a/16b上游连接有附加的选择电路30a/30b。选择电路30a/30b在输入端侧接收两个电路10的第一信号S1并且在输出端侧将选择的第一信号S1输出到相应的转换器16a/16b中。通过将相同的第一信号S1输入到两个A/D转换器16a/16b中，如在图10中通过突出的电流路径表明的那样，A/D转换器16a/16b经由对数字化信号进行比较来检查。

对此，两个A/D转换器16a/16b在输出端侧与两个微控制器18a/18b连接，使得微控制器18a/18b可以读入两个A/D转换器16a/16b的输出的数字化的数据。读入的数字化的数据那么可以如下检查：数字化的数据彼此间的偏差是否处于公差范围之内。

图12示出用于将在模拟输入端处接收到的信号数字化的过程的流程图。过程以从在模拟输入端处接收到的信号SE推导第一信号S1和从在模拟输入端处接收到的信号SE推导第二信号S2的步骤32、34开始，以及放大第一信号S1和放大第二信号S2的步骤。过程随后以步骤38存在，即检查：在考虑公差范围TOL的条件下，是否存在放大的信号的由从接收到的信号SE推导第一信号S1和推导第二信号S2造成的预期的相关性。如果如在上文中描述的那样不存在放大的信号，那么产生故障信号。

在此要理解的是，在上文中描述的电路的全部特征也可以是过程的优选的实施方式的特征，所述过程涉及转换电路12用于检查A/D转换器16的模拟输入电路14的应用，其中转换电路12包括模拟输入电路14和比较电路20，并且模拟输入电路14设计成，从模拟输入电路14的模拟输入信号SE中产生第一推导信号S1和第二推导信号S2。

如在上文中描述的那样，第一推导信号S1和第二推导信号S2是用于比较电路20的输入端；但是仅第一推导信号S1是用于A/D转换器16的输入信号。于是，比较电路20可以检查，推导信号S1、S2彼此间的偏差是否处于公差范围TOL之内并且输出与检查相关的输出信号SA，所述检查信号可进一步地评估(例如通过微控制器18或上级的控制装置)。

附图标记列表：

10 电路

12 转换电路

14 输入电路

16 A/D转换器

18 微控制器

20 比较电路

22 开关元件

24 电阻

26 放大器

28 系统

30 选择电路

32-38 过程步骤

DIFF 差分电压

S1 第一信号

S2 第二信号

S3 第三信号

S4 第四信号

SE 输入信号

SA 输出信号

TOL 公差范围

Claims (10)

1.一种转换电路(12)，其用于检查A/D转换器(16)的模拟输入电路(14)，所述电路包括：

模拟输入电路(14)；和

比较电路(20)；

其中，

所述模拟输入电路(14)设计成，由所述模拟输入电路(14)的模拟输入信号(SE)生成第一推导信号(S1)和第二推导信号(S2)，

仅所述第一推导信号(S1)是用于所述A/D转换器(16)的输入信号；

所述第一推导信号(S1)和所述第二推导信号(S2)是用于所述比较电路(20)的输入信号；

所述比较电路(20)设计成，检查推导信号(S1，S2)彼此的偏差是否处于公差范围(TOL)之内，并且输出与所述检查相关的输出信号(SA)，所述输出信号是能够被进一步地评估的。

2.根据权利要求1所述的转换电路(12)，

其中，所述转换电路(12)具有开关元件(22)，其中，通过闭合或断开所述开关元件(22)，有针对性地改变或关断第二信号，以便产生限定的故障状态。

3.根据权利要求1或2所述的转换电路(12)，

其中，所述比较电路(20)设计成，由所述第一推导信号(S1)和所述第二推导信号(S2)推导出差分信号(DIFF)，并且所述公差范围(TOL)预设所述差分信号(DIFF)的值域。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转换电路(12)，其中，所述模拟输入电路(14)设计成，

由第一电阻(24a)处的电压降推导出所述第一推导信号(S1)；并且

由第二电阻(24b)处的电压降推导出所述第二推导信号(S2)；

其中，所述第一电阻(24a)和所述第二电阻(24b)串联地连接于所述输入电路(14)的模拟输入端。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转换电路(12)，其中，所述模拟输入电路(14)包括第一放大器(26a)和第二放大器(26b)；

所述第一推导信号(S1)是所述第一放大器(26a)的输出信号；和

所述第二推导电路(S2)是所述第二放大器(26b)的输出信号。

6.一种系统(28)，所述系统包括：

根据权利要求1至5中任一项所述的第一转换电路(12a)；和

根据权利要求1至5中任一项所述的第二转换电路(12b)；

其中，所述第一转换电路(12a)包括第一选择电路(30a)并且所述第二转换电路(12b)包括第二选择电路(30b)；

其中，所述第一选择电路(30a)设计成，将所述第一转换电路(12a)的所述第一推导信号(S1)或所述第二转换电路(12b)的所述第二推导信号(S1)传输到所述第一转换电路(12a)的所述A/D转换器(16a)上；

其中，所述第二选择电路(30b)设计成，将所述第一转换电路(12a)的所述第一推导信号(S1)或所述第二转换电路(12b)的所述第二推导信号(S1)传输到所述第二转换电路(12b)的所述A/D转换器(16b)上；

其中，所述系统(28)还设计成，检查当所述选择电路(30a，30b)将所述第一转换电路(12a)的第一推导信号(S1)或第二转换电路(12b)的所述第一推导信号(S1)传输给A/D转换器(16a，16b)时，通过所述A/D转换器(16a，16b)数字化的信号是否是相同的或者数字化的信号彼此间的偏差是否处于容许范围之内。

7.一种用于将在模拟输入端处接收到的信号(SE)数字化的方法，包括：

由在所述模拟输入端处接收到的信号(SE)推导(32)第一信号(S1)；

由在所述模拟输入端处接收到的信号(SE)推导(34)第二信号(S2)；

放大(36)所述第一信号(S1)；

放大(36)所述第二信号(S2)；

将放大的第一信号数字化；

检查(38)：在考虑公差范围(TOL)的情况下，是否存在放大的信号的由从接收到的信号(SE)推导所述第一信号(S1)和所述第二信号(S2)得出的期望的相关性；以及

当不存在所述放大的信号的相关性时，产生故障信号。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

放大第三信号(S3)，所述第三信号与在所述模拟输入端处接收到的信号(SE)无关或者借助于有针对性地改变所述第二信号(S2)的导出而生成；和

检查：在放大的第一信号(S1)和放大的第三信号(S3)之间的偏差是否处于所述公差范围(TOL)之外。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

当在放大的第一信号(S1)和放大的第三信号(S3)之间的偏差处于所述公差范围(TOL)之内时，产生故障信号。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，还包括：

由放大的第一信号(S1)和放大的第二信号(S2)推导差分信号(DIFF)，其中，所述公差范围(TOL)预设所述差分信号(DIFF)的值域。

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