CN101688888A - 数字信号处理中的提高的可靠性 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的方法、设备以及计算机程序产品。所述设备包括用于对在不同的时间点上占用两个逻辑状态的信号(S)执行模拟测量的装置(20)，用于确定是否存在所述模拟信号电平的变化的装置(24)，用于确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的装置(24)，其中第一逻辑状态变化条件基于模拟信号电平的变化速度，以及用于如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定存在从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化的装置(24)。本发明提供了对在受污染或潮湿的恶劣环境下产生的不可靠数字信号的可靠检测。
Description
技术领域
本发明涉及用于提供数字信号处理中的提高的可靠性的方法、设备以及计算机程序产品。
背景技术
在多种环境中可以提供用于在不同的时间点上占用两个逻辑状态从而用于反映两个逻辑状态之间的变化的时变信号(即本质上是数字的信号)，这些时变信号在这些环境中是不可靠的。这在例如用于控制电力过程的***(例如用于控制电功率的产生和传输的***，即高压功率传输和产生***)中尤其如此，其中许多***元件和用于控制这些***元件的设备都可能提供在受污染的或潮湿的环境中。
例如，即使当位于这种受污染的或潮湿的环境中的数字触点变换器(digital contact transducer)的触点断开时，该变换器仍可能提供较小的电阻。如果用这样的变换器来产生数字信号，该变换器可能事实上提供没有正确地反映想要的逻辑状态的信号。这在电力传输***中例如可导致电力传输的关闭。这种变换器当然应该被设计为耐受环境中的潮湿。然而，还必须考虑其他的方面，例如成本。因此不幸的是该问题无法被百分之百避免。
如果***中的引起信号产生的元件是浮动的或未接地或者被高阻抗接地，例如这可以是在电力传输***中使用电池***的情况，接地故障可以导致检测到不能正确地表示所产生的信号的信号电平。
因此存在对这些种情况进行改进的需要。
US 6816816描述了一种变换器故障检测***，该***将变换器测量值转换为转换速率(slew rate)测量值，并确定这些测量值中哪一个是异常的(如果有的话)。此时还通过将采样的数字化的电压样本与定义的电压窗口进行比较来检测转换速率的变化。
CA 1102879描述了将与电力传输***的电力线中的电流相对应的、慢速通道中的模拟数据和也与电力线中的电流相对应的、快速通道的数据进行比较。没有关于逻辑状态中的错误的论述。
因此需要对于检测要由信号提供的逻辑状态的改进。
发明内容
本发明总体而言旨在提供在数字信号检测中的提高的可靠性。
根据本发明的原理，接收被模拟测量的信号的数字表示，该信号用于在不同的时间点上(at various instances in time)占用两个逻辑状态。然后确定该模拟信号电平是否变化。如果存在这样的变化，进一步确定该变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件。在此第一逻辑状态变化条件基于模拟信号电平的变化速度。如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的方法，该方法改进对要由这样的信号提供的逻辑状态进行的检测。
根据本发明的第一方面，该目的通过用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的方法得以解决，该方法包括以下步骤：
-接收用于在不同的时间点上占用两个逻辑状态的信号，
-对该信号执行模拟测量，
-确定是否存在该模拟信号电平的变化，
-确定该变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件，其中第一逻辑状态变化条件基于模拟信号电平的变化速度，以及
-如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定存在从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化。
本发明的另一目的是提供一种用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的设备，该设备改进对要由此类信号提供的逻辑状态进行的检测。
根据本发明的第二方面，该目的通过用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的设备得以解决，该设备包括：
-用于对在不同的时间点上占用两个逻辑状态的接收信号执行模拟测量的装置，
-用于确定是否存在该模拟信号电平的变化的装置，
-用于确定该变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的装置，其中第一逻辑状态变化条件基于模拟信号电平的变化速度，以及
-用于如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化的装置。
本发明的另一个目的是提供一种在数据载体上提供的用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的计算机程序产品，该计算机程序产品改进对要由此类信号提供的逻辑状态进行的检测。
根据本发明的第三方面，该目的通过在数据载体上提供的用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的计算机程序产品得以解决，该计算机程序产品包括计算机程序代码以使得处理单元在所述代码被装载到所述处理单元中时执行：
-接收被模拟测量的用于在不同的时间点上占用两个逻辑状态的信号的数字表示，
-确定是否存在该模拟信号电平的变化，
-确定该变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件，其中第一逻辑状态变化条件基于模拟信号电平的变化速度，以及
-如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化。
本发明具有很多优点。它允许非常可靠地检测来自提供不可靠的数字信号的信号产生设备(例如当这些设备处于可能受污染或潮湿的恶劣环境中时)的信号。而且它对于未接地或中点接地的***元件上的接地故障不敏感。
附图说明
下面将参照附图对本发明进行描述，在附图中：
图1示意地示出经由信号变换器将电力传输***中的元件连接到根据本发明第一实施例的用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的设备，
图2示意地示出分压器和过滤器单元，
图3示意地示出在根据本发明的用于提供数字信号处理中的提高的可靠性的方法中执行的一些方法步骤的流程图，
图4示意地示出本发明的方法的改变中用于调整信号电平阈值的一些附加的方法步骤，
图5示意地示出根据本发明第二实施例的设备，以及
图6示意地示出根据本发明第三实施例的设备。
具体实施方式
下面将对根据本发明的设备和方法的优选实施例给出详细的描述。
可以在要被控制和保护的***中提供本发明。这样的***包括用于产生和传输直流或交流电功率的***，即高压或超高压电力传输和产生***。此外本发明不限于这样的***，还可以实现在其他类型的***中，例如可以实现在纸浆和造纸***中。
为了保护和控制此类***，需要从各种源或元件获取信号并对这些信号进行操作。此外这些***需要是可靠的。这意味着***的保护和控制设备所操作的信号必须是正确的。
同时，许多对于其发出此类信号的元件被提供于不理想的环境中。例如，这些元件和被设置来产生与这些元件相关的信号的设备可能经受污染和/或潮湿。这会影响这些元件，也会影响对于这些元件所产生的信号。同时，即使这样的信号产生设备不能行使其应该行使的功能，仍可能需要使用由所讨论的信号产生设备所产生的信号。本发明旨在提高对这样的不可靠信号进行处理的可靠性。
图1示出了一个示例***元件12，在此它是电池***元件。在此***元件12的一端连接到信号产生设备，在此所述信号产生设备是包括可被断开或闭合的触点的数字信号变换器14。在图中可见如虚线框所示的与触点并联的电阻RP。该电阻RP是由恶劣环境所引起的寄生电阻。其意义将在不久之后讨论。在此变换器14连接到根据本发明第一实施例的用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的设备10的第一输入端口。***元件12的另一端连接到设备10的第二输入端口。
设备10包括分压器和过滤器单元16。图2示出了该单元，其可以包括：第一和第二输入电阻器R1和R2，R1和R2的第一端连接到相应的输入端口；连接在第一和第二输入端口之间的第三输入电阻器R3；连接在第一和第二输入电阻器R1和R2的第二端之间并且指向第一和第二输入电阻中连接到变换器14的R1的整流元件D，例如齐纳二极管(zenerdiode)；与整流元件D并联的电容C以及将电信号转换到光域的电-光转换单元EOC，例如是LED(发光二极管)的形式。该电-光转换单元又将光信号发射到用于将光信号转换回电域的光-电转换单元OEC，其可以是光电检测器。
再次参考图1，因此在此分压器和过滤器单元16将施加在设备10的输入端口之间的电压分压、过滤以及提供为信号S。然后该信号S被用于通过在不同的时间点上占用两个逻辑状态来提供***元件12的状态信息，即该元件是否被连接，其中该信号S是时变信号。
分压器和过滤器单元16又连接到用于对接收到的信号执行模拟测量的装置，在该实施例中此装置是放大器20，在此是隔离放大器。在此该放大器20的一个输入端连接了用于为被测量的信号S增加偏置O的装置，即偏置增加单元18。在此该偏置增加单元可以对电压信号S增加偏置电压。放大器20又连接到用于将被测量的信号S从模拟表示转换为数字表示的装置，该装置可以通过模拟/数字(A/D)转换器22实现。最终模拟/数字转换器22连接到处理单元24，该处理单元24可以中央处理器(CPU)的形式实现。
如前所述，在此变换器14用于发出用于在不同的时间点上占用两个逻辑状态的时变信号S。更具体地变换器14用于在触点闭合时提供占用一个逻辑状态的信号、在触点断开时提供占用另一个逻辑状态的信号。在此，***单元12(即电池***)提供可以是220V的电压。此外***元件12可以通过高阻抗而被中点接地。这意味着该电池***的一侧是-110V而另一侧是+110V。替代地，***元件12可以不接地。当变换器14的触点闭合时，设备10的输入端口在这两种情况下都接收220V的电压，该电压由分压器和过滤器单元16进行分压和过滤。当变换器14的触点断开时，不应有电压施加在设备10的输入端口之间，因此理想情况下应该获得零电压。这样获得了应该反映在信号S中的两个逻辑状态。
如前所述，变换器14可能被提供在恶劣环境中，其包括污染和/或潮湿。因而变换器14可能受到负面影响，这是由于即使触点是断开的变换器仍可能导电。因此，在这种情况下可以涉及与触点并联的寄生电阻RP。这意味着在设备10的输入端口之间会施加一个电压，由于污染和/或潮湿该电压可能变得足够大从而使信号S的电平变得足够大，使得该信号被错误地认作指示触点闭合的信号。如果仅以常规的方式来处理该信号，即通过使信号电平与将一个逻辑状态与另一个逻辑状态分开的电平阈值进行比较，就存在检测为错误状态的风险。这可能危害整个***。本发明旨在避免这种情况以及其他不希望的情况。
现在将参照图1和图3来描述本发明的功能，图3示出了在根据本发明第一改变的方法中所采用的一些方法步骤的流程图。
设备10首先从变换器14接收电池信号(步骤26)，即信号S，因此该信号S是在不同的时间点上占用两个逻辑状态的时变信号。在此信号S在变换器14的触点断开时具有一个逻辑状态而在该触点闭合时具有另一个逻辑状态。通过对设备10的输入端口之间的电压进行分压和过滤的分压器和过滤器单元16来获得该信号S，其然后被提供给放大器20。在此偏置增加单元18可对信号S增加偏置O。在放大器20处对信号S执行伴随着放大的模拟测量(步骤28)。然后将被测量的模拟信号S提供给模拟/数字转换器22，其中信号S被从模拟表示转换为数字表示(步骤30)。因此各个离散时间点处对信号S进行采样并将各样本的幅度转换为数字表示，例如通过PCM(脉冲编码调制)编码。因此信号的数字表示是样本的幅度的数字表示。然后将这些样本提供给处理单元24，其根据本发明的原理执行处理。
在此将信号的第一个样本(即设备10开始工作时接收到的第一个模拟信号电平)进行操作，这里是与阈值电平进行比较，如果该第一模拟信号电平高于该阈值电平就确定一个逻辑状态，而如果它低于该阈值电平就确定另一个逻辑状态。对于其他样本，处理单元24检查是否存在模拟信号电平的变化(步骤32)，如果不存在变化则保持前一个逻辑状态(步骤46)。这意味着为前一个样本所确定的逻辑状态得以保持并且被分配给处于被检查的过程中的样本。
如果被检查的样本的模拟信号电平发生变化(步骤32)，则处理单元24确定该变化是否满足一些逻辑状态变化条件，这里有两个条件，其中第一个逻辑状态变化条件涉及模拟信号电平的变化速度而第二个涉及模拟信号电平跨过了所述电平阈值的事实。在此处理单元24首先将当前样本的模拟信号电平与阈值电平进行比较(步骤34)，如果该阈值电平没有被跨过(步骤36)，则保持先前确定的逻辑状态(步骤46)，而如果该阈值被跨过则满足第二个条件，处理单元24现在继续检查第一个条件。因此处理单元确定信号电平的变化速度(步骤38)。变化速度可以通过对该信号求微分来确定。然后处理单元24检查变化是否快速，通常是检查变化速度是否大于变化速度阈值。如果变化速度不快(步骤40)，这说明变化由变换器14中的寄生电阻RP(通常是由于变换器14中的污染和/或潮湿)所引起。然后可对此发送信号给***中的控制和保护设备(步骤44)，其然后采取适当的措施。从而可警告此类设备变换器14发生了故障。此时对于当前样本也保持先前的逻辑状态(步骤46)。然而如果变化速度是快速的(步骤40)，这明确地指出满足第一个条件的事实，即存在逻辑状态变化并因此对于所检查的样本确定变化了的逻辑状态(42)。以这种方式处理单元24继续确定信号S的样本的逻辑状态。
以这种方式，即使变换器14停止正常工作也有可能确定正确的逻辑状态。通过使用对输入信号S的模拟测量，还有可能使分压器和过滤器单元16的第一、第二以及第三电阻器具有高电阻值，由此降低输入电阻器的功率消耗。
这里应该意识到可以只检查一个条件。也可以检查更多的条件。然而通常第一个条件总要被检查。
从而在此可以将处理单元24视为实现了以下装置：用于确定模拟信号电平是否变化的装置，用于确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的装置，以及用于如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定是否存在从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化的装置。在此用于确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的装置包括以下装置：用于确定变化速度的装置，以及用于如果变化快速则确定满足第一逻辑状态变化条件和用于如果变化不快则确定不满足第一逻辑状态变化条件的装置。用于确定至少一个逻辑状态变化条件的装置还包括以下装置：用于将模拟信号电平与阈值电平进行比较的装置，和用于如果模拟信号电平跨过了阈值电平则确定存在第二逻辑状态变化条件的装置。
如果增加了偏置则在此也可测量该偏置，如果它偏离标称偏置值太多则处理单元24可向控制和保护设备发出指示它自己工作不正常的警报。此时可以将处理单元24视为实现了以下装置：用于将偏置与标称偏置值进行比较的装置，和用于如果偏置偏离了标称值则确定存在故障的装置。
在此应该意识到不是仅当跨过阈值时才可发出变换器故障警告。警告可以在其他时候(例如一旦检测到信号电平变化或者如果信号电平跨过了可以适当设置的故障指示阈值)发出。
由于***元件，在此是电池***，未接地或中点接地，所以可能发生一些其他的问题。对于“未接地”或“中点接地”的电池***，用于数字信号(例如信号S)的阈值电平是个问题。被检测的信号可以具有根据电池***的负载而变化的信号电平范围。因此部分空载连接的电池***比满负载连接的电池***提供不同的信号电平。因此常需要将阈值电平设置得足够低，以在以下各种情况下具有可靠的逻辑状态检测：例如在低电池电压的情况下，当连接到变换器的电缆较长时，以及使用具有电压降的变换器时。同时不能将阈值电平设置得太低，因为这样在电池***的接地故障时导致无意的逻辑状态确定的风险。例如，如果变换器14与设备10之间的连接经受接地故障，该接地故障将导致瞬变现象(transient)发生在输入端口上。由于接地故障而发生的瞬变现象(该瞬变现象的长度可以在1和10ms之间)可能在此被错误地当作是常规信号。因此如果阈值电平被设置得过低，就显然存在可能将由接地引起的瞬变现象解释为指示电池***已连接的逻辑状态的风险。此外标准检测设备上的阈值电平总是一种折衷。
通过前面的讨论，显然存在正常信号电平出现的范围，该范围依赖于各种情况，例如电池***负载。这意味着信号具有大小可变的信号电平范围，而且该范围的改变通常是由元件的状态(例如电池***的负载)所引起。根据本发明，可以使用这种知识来避免错误地将接地识别为逻辑状态。
在图4的流程图中示出：在本发明的又一改变中可由处理单元执行的用于处理这种情况的一些其他方法步骤。根据本发明的这种改变，用于确定逻辑状态的阈值电平是可变的。在此处理单元例如通过确定电池电压电平来确定信号电平范围的大小(步骤48)，然后根据电池电压电平来调整阈值电压(步骤50)，即根据信号电平范围的大小来调整阈值电平。此时有可能当电池部分空载或较低负载时设置用于可靠检测的阈值电平，然后如果电池***满负载或接近满负载就提高该阈值电平。这允许至少在电池***满负载或接近满负载时接地故障不会影响信号检测。
此时可以将处理单元视为实现了以下装置：用于根据信号电平范围的大小来调整阈值电平的装置。
在这种情况下，还可使用在未跨过阈值的情况下出现的信号电平快速变化来向***的保护和控制设备发出接地故障的信号。
在模拟测量的情况下，因此可以通过根据实际的电池电压电平对阈值电平进行调整来将该阈值电平选取得最合理。在此还有可能降低分压器和过滤器单元的输入过滤时间。如果进行了该操作则还可以使用优化的检测电平来对非常快的输入信号进行可靠的检测。
例如如图5所示，有可能改变设备的构造，图5示意地示出根据本发明第二实施例的设备10’。在此分压器和过滤器单元16连接到执行模拟测量的模拟/数字转换器22。在此数字隔离阻挡器(digital isolation barrier)52连接在模拟/数字转换器22和处理单元24之间。因此在该实施例中没有隔离放大器。
如前所述，由于使用了对输入信号进行的模拟测量，有可能使分压器和过滤器单元16的第一、第二以及第三电阻具有高电阻值，由此降低这些输入电阻的功率消耗。这使得在一个设备(数字输入板)中能够处理几个不同的信号。图6给出了这种设备的一个示例，其示出根据第一实施例的原理的设备10”。在此省略了分压器和过滤器单元。在此有八个隔离放大器20’，由直流/直流(DC/DC)转换器对每个隔离放大器进行馈送，每个隔离放大器都接收信号并对这些信号执行模拟测量。这些放大器20’并行连接到结合的多路复用器和模拟/数字转换器22’，其经由数据总线54连接到中央处理器形式的处理单元24’。在此该中央处理器24’处理所有提供信号的通道并可以经由输入/输出(I/O)总线56与***的控制和保护设备进行通信。
当然，还有可能提供根据第二实施例的多通道设备。那么会存在相应数量(在此是八个)的单独的模拟/数字转换器，由直流/直流转换器对各个模拟/数字转换器进行馈送，各个模拟/数字转换器经由各自的数字隔离阻挡器连接到中央处理器，该中央处理器又与***中的保护和控制设备进行通信。
可以以计算机程序代码的形式提供在处理单元中提供的本发明的功能，该计算机程序代码当被装载到该单元的程序存储器中时执行该单元的功能。作为一种替代方式，该计算机程序代码还可以被提供在包括计算机程序代码的数据载体(data carrier)上以使得处理单元(如中央处理器)在该计算机程序代码被装载到处理单元中时执行上述功能。该数据载体可以是可移动数据载体，如光盘只读存储器(CD ROM)盘或记忆棒(memory stick)。其也可以是服务器，可以通过计算机网络将该计算机程序代码从服务器装载到中央处理器上。
本发明具有许多优点。其允许对来自在受污染或潮湿的区域中的信号产生设备(例如变换器)的信号进行非常可靠的检测。其对于未接地或中点接地的***元件(如电池***)上的接地故障是不敏感的。通过提供优化的转换电平，本发明还使得能够对输入信号进行非常快速的检测。此外偏置的使用使得能够监控该设备自身的功能。隔离放大器和隔离元件的使用还具有提供较高性能的抗EMI(电磁干扰)干扰的优点。
除了那些已经提到的改变之外，还可以对本发明进行很多可能的改变。有可能根据信号被提供的方式来省略分压器和过滤器单元。有可能检查更多的逻辑状态变化条件。而且这些改变不必是组合的而是可以被单独提供。可以省略所提供的各种类型的隔离和放大。当然，产生信号的信号产生设备和***元件可以是不同的。***元件例如可以是断路器(circuitbreaker)。
通过前面的讨论，显然本发明可以多种方式被改变。因此应该清楚本发明仅由下面的权利要求来限定。
Claims (27)
1.一种用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的方法，所述方法包括以下步骤：
-接收(26)用于在不同的时间点上占用两个逻辑状态的信号(S)，
-对所述信号执行(28)模拟测量，
-确定(32)是否存在模拟信号电平的变化，
-确定(34，36，38，40)所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件，其中第一逻辑状态变化条件基于所述模拟信号电平的变化速度，以及
-如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定(42)存在从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的步骤包括确定(38)所述模拟信号电平的变化速度，并且如果存在快速变化(40)则确定(42)满足了所述第一逻辑状态变化条件，如果不存在快速变化则确定不满足所述第一逻辑状态变化条件。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括如果存在模拟信号电平的慢速变化则确定(44)发送所述输入信号(S)的设备(14)发生故障的步骤。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中确定所述变化速度的步骤包括对被测量的模拟信号求微分。
5.根据任一项前述权利要求所述的方法，还包括将被测量的信号(S)从模拟表示转换(30)为数字表示的步骤，以及对所述模拟信号电平的数字表示执行以下步骤：确定(32)是否存在所述模拟信号电平的变化，确定(34，36，38，40)所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件，以及确定(42)是否存在从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化。
6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的步骤包括将所述模拟信号电平与阈值电平进行比较(34)，并且如果所述模拟信号电平跨过所述阈值电平则确定(36)满足第二逻辑状态变化条件。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述阈值电平是可调整的，所述被测量的模拟信号具有大小可变的信号电平范围，以及还包括根据所述信号电平范围的大小来调整(50)所述阈值电平的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述信号电平范围的大小根据引起所述信号产生的元件(12)的状态而变化。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述元件(12)是电池，而所述调整步骤包括如果所述电池满负载或接近满负载则提高所述阈值电平。
10.根据任一项前述权利要求所述的方法，还包括以下步骤：为所述被测量的模拟信号增加偏置(O)，将所述偏置与标称偏置值进行比较，以及如果所述偏置偏离所述标称值则确定存在故障。
11.一个用于提供在数字信号处理中的提高的可靠性的设备(10；10’；10”)，所述设备包括：
-用于对用于在不同的时间点上占用两个逻辑状态的信号(S)执行模拟测量的装置(20；22；20’)，
-用于确定是否存在所述模拟信号电平的变化的装置(24；24’)，
-用于确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的装置(24；24’)，其中第一逻辑状态变化条件基于所述模拟信号电平的变化速度，以及
-用于如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定存在从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化的装置(24；24’)。
12.根据权利要求11所述的设备(10；10’；10”)，其中用于确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的装置包括用于确定所述变化速度的装置(24，24’)以及用于如果存在快速变化则确定满足第一逻辑状态变化条件而如果不存在快速变化则确定不满足第一逻辑变化条件的装置(24；24’)。
13.根据权利要求12所述的设备(10；10’；10”)，还包括用于如果存在模拟信号电平的慢速变化则确定发送所述输入信号(S)的设备(14)发生故障的装置(24；24’)。
14.根据权利要求13所述的设备(10；10’；10”)，其中所述输入信号发送设备(14)是数字触点变换器。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的设备(10；10’；10”)，还包括用于将所述被测量的信号从模拟表示转换为数字表示的装置(22；22’)，其中对以下装置进行设置以对所述模拟电平信号的数字表示执行它们的操作：所述用于确定是否存在所述模拟信号电平的变化的装置，所述用于确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的装置，以及用于确定是否存在从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化的装置。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的设备(10；10’；10”)，其中用于确定至少一个逻辑状态变化条件的装置包括用于将所述模拟信号电平与阈值电平进行比较的装置，以及用于如果所述模拟信号电平跨过所述阈值电平则确定第二逻辑状态变化条件存在的装置。
17.根据权利要求16所述的设备(10；10’；10”)，其中所述阈值电平是可调整的，所述被测量的模拟信号具有大小可变的信号电平范围，以及所述设备还包括用于根据所述信号电平范围的大小来调整所述阈值电平的装置。
18.根据权利要求17所述的设备(10)，其中信号电平范围的大小根据引起信号(S)产生的元件(12)的状态而变化。
19.根据权利要求18所述的设备(10)，其中所述元件(12)是电池***，而用于调整所述阈值电平的装置被设置为如果所述电池满负载或接近满负载则提高所述阈值电平。
20.根据权利要求11-19中任一项所述的设备(10)，还包括以下装置：用于对所述被测量的信号增加偏置(O)的装置(18)，用于将所述偏置与标称偏置值进行比较的装置(24)，以及用于如果所述偏置(O)偏离所述标称值则确定存在故障的装置(24)。
21.根据权利要求15所述的设备(10；10’；10”)，其中所述用于将被测量的信号从模拟表示转换为数字表示的装置(22；22’)通过模拟/数字转换器实现。
22.根据权利要求21所述的设备(10’)，其中所述用于对接收信号执行模拟测量的装置(22；22’)通过所述模拟/数字转换器实现。
23.根据权利要求22所述的设备(10’)，还包括连接在所述模拟/数字转换器(22)和用于确定至少一个逻辑状态变化条件的装置(24)之间的数字隔离阻挡器(52)。
24.根据权利要求11-21中任一项所述的设备(10；10”)，其中所述用于对接收信号执行模拟测量的装置(20；20’)通过隔离放大器(20；20’)实现。
25.根据权利要求11-24中任一项所述的设备(10；10’；10”)，其中以下装置通过中央处理器(24；24’)共同实现：所述用于确定是否存在所述模拟信号电平的变化的装置，所述用于确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件的装置，以及所述用于确定从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化的装置。
26.根据权利要求11-25中任一项所述的设备(10；10’)，还包括连接在所述用于对接收信号执行模拟测量的装置之前的分压器和过滤器单元(16)。
27.一种在数据载体上提供的用于提供数字信号处理中的提高的可靠性的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码以使得处理单元(24；24’)在所述代码被装载到所述处理单元中时执行：
-接收被模拟测量的用于在不同的时间点上占用两个逻辑状态的信号(S)的数字表示，
-确定是否存在所述模拟信号电平的变化，
-确定所述变化是否满足至少一个逻辑状态变化条件，其中第一逻辑状态变化条件基于所述模拟信号电平的变化速度，以及
-如果满足至少一个逻辑状态变化条件则确定存在从一个逻辑状态到另一个逻辑状态的变化。
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