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一種快速表征超過(guò)特定阻值的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種快速表征超過(guò)特定阻值的方法及裝置，該快速表征超過(guò)特定阻值的裝置包括：脈沖激勵(lì)產(chǎn)生單元，其通過(guò)裝置一端施加配置適當(dāng)?shù)拿}沖激勵(lì)到儲(chǔ)能組件上，并在另一端采集對(duì)激勵(lì)的響應(yīng)來(lái)表征阻值是否超過(guò)設(shè)定的閾值。本發(fā)明簡(jiǎn)化了復(fù)雜的模/數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)法，提高了工作效率，使其表征響應(yīng)時(shí)間提高到納秒級(jí)，易于各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種快速表征超過(guò)特定阻值的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種表征特定阻值的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種快速表征對(duì)象超過(guò)特定阻值的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子科學(xué)技術(shù)中，經(jīng)常需要使用到基礎(chǔ)的特征阻值，例如溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器等。所述的特征阻值能夠被快速表征是非常重要的。
[0003]常規(guī)表征阻值的方法有兩種:一種是最為常見(jiàn)的利用歐姆定律的伏安法或其變異方法，圖1所示為兩端伏安表征法的結(jié)構(gòu)圖，其中包括被表征的電阻13，限流電阻12，測(cè)量電流的電流表14和電壓表15。所描述的方法是施加直流電壓11經(jīng)過(guò)限流電阻12產(chǎn)生電流流經(jīng)到被表征的電阻13，通過(guò)電流表14和電壓表15獲得流經(jīng)被表征電阻的電流I和被表征電阻兩端電壓值V，利用歐姆定律R = V/I計(jì)算得到被表征電阻13的阻值。對(duì)伏安法也可以采取變異改進(jìn)方法，如通過(guò)增加電路的復(fù)雜度和昂貴優(yōu)質(zhì)的器件實(shí)現(xiàn)施加恒流或恒壓等以減少誤差和提高表征速度。如果需要確定是否超過(guò)了預(yù)期設(shè)定的阻值，必須通過(guò)人工比較或增加其他電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述的表征方法屬于常規(guī)測(cè)量方法，達(dá)到表征需要較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間。在需要快速表征的場(chǎng)合情況下有較大局限性。
[0004]另外一種常用方法如圖2所示，采用集成運(yùn)放、模/數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式測(cè)量被表征電阻阻值。其結(jié)構(gòu)包括被表征的電阻21，在選擇適當(dāng)?shù)姆謾n量程和電阻/電壓轉(zhuǎn)換22后，通過(guò)集成運(yùn)算放大器組成的信號(hào)調(diào)理單元23對(duì)電壓信號(hào)做適當(dāng)?shù)奶幚恚詽M足模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 24所需的電壓幅度，ADC在穩(wěn)定的參考電壓25下把模擬的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)量，微處理器26接收到數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理以及驅(qū)動(dòng)，通過(guò)顯示29輸出測(cè)量的阻值，當(dāng)然也可以通過(guò)通信模塊27把數(shù)據(jù)收發(fā)到PC28或者其他應(yīng)用接口，微處理器26可以通過(guò)本身的人機(jī)接口模塊20實(shí)現(xiàn)交互控制，從而可以通過(guò)設(shè)定的閾值來(lái)確定被表征對(duì)象的阻值有沒(méi)有超過(guò)。上面所述的數(shù)字式表征方法中，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器是關(guān)鍵，需要選擇分辨率高，轉(zhuǎn)換速率快，誤差小等參數(shù)的器件，因此這種方法使用器件多電路比較復(fù)雜，影響精度的因素多，成本高，如果需要同時(shí)實(shí)時(shí)表征多路阻值就更加復(fù)雜和昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了能夠快速表征對(duì)象的阻值，使系統(tǒng)能夠快速判斷對(duì)象的阻值是否超過(guò)設(shè)定的閾值，從而能夠快速處理對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求極高的任務(wù)，本發(fā)明提供了一種快速表征超過(guò)特定阻值的方法及裝置。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種用于快速表征超過(guò)特定阻值的裝置，其特征在于:包括激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元、緩沖單元、使能控制單元、儲(chǔ)能單元、激勵(lì)差異比較單元和表征指示單元，其中所述激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元與所述緩沖單元連接，該緩沖單元用于暫存所述激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電壓，所述使能控制單元一方面與所述緩沖單元相連接，另一方面通過(guò)表征電路用于連接被表征對(duì)象，以使在該使能控制單元激活的情況下，所述緩沖單元上的電壓施加在該被表征對(duì)象上，所述儲(chǔ)能單元用于采集脈沖在所述被表征對(duì)象上的響應(yīng)，所述激勵(lì)差異比較單元用于比較該響應(yīng)與所述激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電壓，所述表征指示單元根據(jù)比較結(jié)果表征所述被表征對(duì)象是否超出特定阻值。
[0007]本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于快速表征超過(guò)特定阻值的方法，其特點(diǎn)在于包括如下步驟:
[0008](I)配置激勵(lì)脈沖；
[0009](2)施加激勵(lì)脈沖到被表征對(duì)象上；
[0010](3)通過(guò)儲(chǔ)能單元采集該脈沖在所述被表征對(duì)象上的響應(yīng)；
[0011](4)采集到的該響應(yīng)通過(guò)緩沖單元后和該激勵(lì)脈沖進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不一致時(shí)，表征所述被表征對(duì)象的阻值超過(guò)特定阻值。
[0012]通過(guò)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，能夠快速、簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)地表征阻值是否超過(guò)設(shè)定閾值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是現(xiàn)有的利用歐姆定律的伏安法測(cè)量電路；
[0014]圖2是現(xiàn)有的模/數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字式測(cè)量表征阻值的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明的快速表征超過(guò)特定阻值的方法的示意圖；
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明的快速表征超過(guò)特定阻值的方法的結(jié)構(gòu)連接框圖；
[0017]圖5是根據(jù)本發(fā)明的快速表征超過(guò)特定阻值的方法的流程圖；
[0018]圖6是一個(gè)激勵(lì)脈沖圖；
[0019]圖7是不同阻值的表征對(duì)象在一個(gè)脈沖激勵(lì)下的響應(yīng)圖；
[0020]圖8是根據(jù)本發(fā)明的表征對(duì)象沒(méi)有超過(guò)特定阻值的響應(yīng)圖；
[0021]圖9是根據(jù)本發(fā)明的表征對(duì)象超過(guò)特定阻值的響應(yīng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。為清楚起見(jiàn)，省略了對(duì)完整理解本發(fā)明不必要的元素。這些附圖提煉為簡(jiǎn)單的示意圖，能夠說(shuō)明本發(fā)明的基本方法及裝置。
[0023]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種快速表征對(duì)象的阻值是否超過(guò)了閾值的方法，該方法可以運(yùn)用在許多領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)不同的功能組合，尤其是應(yīng)用到實(shí)時(shí)系統(tǒng)中。
[0024]本發(fā)明的總體技術(shù)方案如下所述。針對(duì)具體的被表征對(duì)象設(shè)置對(duì)應(yīng)被表征對(duì)象的閾值；主控單元根據(jù)設(shè)置的閾值產(chǎn)生具體的參數(shù)來(lái)配置裝置的激勵(lì)脈沖和差異計(jì)數(shù)；施加脈沖激勵(lì)到儲(chǔ)能組件上；采集在儲(chǔ)能組件上對(duì)激勵(lì)的響應(yīng)來(lái)表征阻值是否超過(guò)設(shè)定的閾值。本發(fā)明的方法及裝置中包含有儲(chǔ)能組件和至少一個(gè)緩沖器跟被測(cè)對(duì)象連接。儲(chǔ)能組件兩端的充電時(shí)間常數(shù)與被表征對(duì)象的阻值成正比，儲(chǔ)能組件兩端對(duì)于激勵(lì)響應(yīng)的充電電壓，可以用于表征在不同的實(shí)施例中對(duì)象的阻值。激勵(lì)的響應(yīng)通過(guò)緩沖器被采集到差異比較單元，通過(guò)比較發(fā)送激勵(lì)，可以表征被表征對(duì)象的阻值是否超過(guò)設(shè)定的閾值。如果超過(guò)則進(jìn)行指示，并且計(jì)數(shù)作為后端功能模塊控制、存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)等使用。
[0025]圖3是從總體上示意本方法的框圖。被表征對(duì)象32可以是任何以阻值變量為判斷依據(jù)的對(duì)象，比如高溫報(bào)警系統(tǒng)的溫度傳感器、產(chǎn)品的電阻參數(shù)檢查、接地電阻等等。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的快速表征超過(guò)特定阻值的裝置31，從被表征對(duì)象32方面作為參考，可以表述為快速表征超過(guò)特定阻值的裝置31通過(guò)A端施加激勵(lì)與響應(yīng)采集33把配置好的激勵(lì)脈沖電壓施加到被表征對(duì)象32與內(nèi)部連接的儲(chǔ)能組件上，B端施加激勵(lì)與響應(yīng)采集34則把響應(yīng)的激勵(lì)采集送到緩沖器，在裝置的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)差異比較、計(jì)數(shù)和顯示等功能；下一個(gè)周期則是從B端施加激勵(lì)與采集響應(yīng)34把配置好的激勵(lì)脈沖電壓施加到被表征對(duì)象32與內(nèi)部連接的儲(chǔ)能組件上，A端施加激勵(lì)與采集響應(yīng)33則把響應(yīng)的激勵(lì)采集送到緩沖器，在裝置的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)差異比較、計(jì)數(shù)和顯示等功能。如此周而復(fù)始的施加激勵(lì)和采集響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了快速地表征對(duì)象是否超過(guò)特定的阻值。
[0026]本發(fā)明的方法及裝置31的實(shí)施例如圖4所示，其是所述方法的結(jié)構(gòu)連接框圖。該裝置包括激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元403，脈沖的產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)方式有很多種，可以通過(guò)專門(mén)的DDS(直接數(shù)字式頻率合成器)芯片或者集成運(yùn)放和分立元件搭建來(lái)實(shí)現(xiàn)。本裝置優(yōu)先基于標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)時(shí)鐘404，根據(jù)需要表征的參數(shù)控制激勵(lì)脈沖配置405來(lái)實(shí)現(xiàn)不同周期、幅度、正負(fù)脈沖的數(shù)字式，加上PLL (鎖相環(huán))更加精準(zhǔn)地保證脈沖質(zhì)量，使激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元403能夠根據(jù)需要隨時(shí)靈活得到周期和正負(fù)幅度符合要求的激勵(lì)脈沖，同時(shí)也能夠供給系統(tǒng)作為時(shí)鐘使用。激勵(lì)的波形可以是不同類型的，比如一個(gè)尖形、鋸齒或其他可變電壓波形。
[0027]緩沖單元406由輸入緩沖器和輸出緩沖器組成。輸出緩沖器把激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元403送來(lái)的數(shù)據(jù)暫時(shí)存放，起到提高驅(qū)動(dòng)能力，信號(hào)隔離，消除負(fù)載對(duì)激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元403的影響的作用。輸入緩沖器將采集到的響應(yīng)電壓暫時(shí)存放以提高驅(qū)動(dòng)能力，隔離對(duì)內(nèi)部信號(hào)的影響，如果采集到的響應(yīng)電壓高于緩沖器的輸入高電平(VIH)，緩沖器輸出就為高，同時(shí)反向緩沖器輸出為低。如果對(duì)象的阻值低于設(shè)置的特定阻值，那么在儲(chǔ)能組件上的儲(chǔ)能電荷將達(dá)到足夠多的數(shù)量，采集到輸入緩沖器的將是高電平；相反，如果對(duì)象的阻值大于特定的阻值，在脈沖周期內(nèi)將無(wú)法儲(chǔ)能到足以滿足輸入高電平的要求，所以經(jīng)過(guò)緩沖器的邏輯為低電平。
[0028]使能控制單元407的功能是:當(dāng)裝置上電后，裝置內(nèi)的初始化和配置參數(shù)還未完成時(shí)，使能控制單元407暫時(shí)關(guān)閉對(duì)表征的通路，以避免發(fā)生錯(cuò)誤的表征。初始化完成后，配置好被表征對(duì)象的特定阻值等各種參數(shù)后，使能控制單元407打開(kāi)表征通路，裝置開(kāi)始正常運(yùn)行。
[0029]儲(chǔ)能單元409是本發(fā)明的裝置用來(lái)表征阻值與對(duì)施加激勵(lì)作出響應(yīng)的一個(gè)重要組成單元。儲(chǔ)能單元可以是一個(gè)電容，一個(gè)電感，或者是一個(gè)電阻電容組合，一個(gè)電感電容組合，一個(gè)電阻電感電容組合或一個(gè)其他原理的儲(chǔ)能組件。電容對(duì)正脈沖的儲(chǔ)能的電壓易以表現(xiàn)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。
[0030]自檢單元410是對(duì)電路的通信功能和表征功能的檢測(cè)，便于了解裝置本身的功能正確性。它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的高精度高穩(wěn)定性的電阻陣列或一個(gè)具有電阻特性的電路，當(dāng)需要自檢時(shí)，控制接通自檢單元，發(fā)送編制好的自檢程序，產(chǎn)生特定脈沖對(duì)實(shí)際過(guò)程中遇到的情況進(jìn)行模擬，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)功能的判定和對(duì)裝置誤差進(jìn)行補(bǔ)償，提高表征精度。
[0031]被表征對(duì)象408是本發(fā)明所要表征的目標(biāo)，它對(duì)所有需要快速表征超過(guò)特定阻值的對(duì)象都適用。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展和對(duì)功能的延伸，可以應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛。
[0032]激勵(lì)差異比較單元411對(duì)激勵(lì)脈沖源和采集到響應(yīng)的電平進(jìn)行差異比較，如果發(fā)現(xiàn)有不一樣的邏輯，則立馬通過(guò)差異計(jì)數(shù)413把超過(guò)特定阻值的次數(shù)記錄下來(lái)，差異計(jì)數(shù)413通過(guò)計(jì)數(shù)配置414可以在記錄設(shè)置好的次數(shù)后，標(biāo)志給下一級(jí)，例如記錄滿10個(gè)，才發(fā)出標(biāo)志信號(hào)給計(jì)數(shù)鎖存器，同時(shí)表征指示412顯示有差異發(fā)生，并報(bào)告給裝置或系統(tǒng)。
[0033]數(shù)據(jù)傳輸單元416把計(jì)數(shù)鎖存器415的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)417和數(shù)據(jù)分析418分別進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)也可以通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)绕渌绞桨褦?shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳遞給遠(yuǎn)程的控制中心。
[0034]主控單元419通過(guò)輸入輸出信號(hào)實(shí)現(xiàn)整個(gè)表征裝置的系統(tǒng)控制，其中包括上電的初始化，根據(jù)要表征的特定阻值對(duì)激勵(lì)脈沖配置405進(jìn)行參數(shù)配置，對(duì)使能單元407的使能控制，對(duì)自檢單元410的控制，對(duì)計(jì)數(shù)配置414的控制，對(duì)檢測(cè)到超過(guò)特定阻值的表征的顯示傳輸，啟動(dòng)保護(hù)程序等等。
[0035]在主控單元419的控制下，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序流程。如圖5所示是本發(fā)明的一個(gè)簡(jiǎn)化流程圖。首先根據(jù)不同應(yīng)用的具體情況，對(duì)表征的對(duì)象在超過(guò)多少量的阻值時(shí)進(jìn)行表征來(lái)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)(步驟51);用戶設(shè)置好參數(shù)后，裝置將自動(dòng)配置激勵(lì)脈沖配置405、計(jì)數(shù)配置414 ;上述準(zhǔn)備就緒后，系統(tǒng)等待使能命令決定是否開(kāi)始實(shí)施表征，如果不需要表征，就一直處于等待狀態(tài)；如果接到一個(gè)開(kāi)始表征信號(hào)，則使能控制407使能導(dǎo)通，使能激勵(lì)施加到被表征對(duì)象(步驟52);施加的脈沖激勵(lì)改變儲(chǔ)能單元409上的電壓，如果對(duì)象的阻值沒(méi)有超過(guò)設(shè)定的閾值，則能在脈沖周期內(nèi)提高到預(yù)知的高電壓水平，相反如果對(duì)象的阻值超過(guò)了閾值，則將抑制儲(chǔ)能達(dá)到高電平水平(步驟53);通過(guò)另一端采集儲(chǔ)能單元的響應(yīng)，該響應(yīng)通過(guò)緩沖單元406輸出到內(nèi)部(步驟54);采集回來(lái)的響應(yīng)和激勵(lì)源(經(jīng)過(guò)一定延時(shí))在激勵(lì)差異比較單元411進(jìn)行差異比較，如沒(méi)有發(fā)現(xiàn)差異就表明對(duì)象的阻值沒(méi)有超過(guò)特定的阻值，發(fā)現(xiàn)有差異則表征對(duì)象超過(guò)設(shè)置的特定阻值(步驟55);在發(fā)現(xiàn)差異后，立刻計(jì)數(shù)，把信息傳給系統(tǒng)，以便采取必須要的措施(步驟56)。上述流程說(shuō)明本發(fā)明快速表征特定阻值方法及裝置實(shí)施例的基本流程。
[0036]下面結(jié)合圖6和圖7來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明的方法是如何來(lái)表征對(duì)象超過(guò)特定阻值。圖6是施加的一個(gè)激勵(lì)脈沖的一個(gè)周期，所述的激勵(lì)脈沖是針對(duì)一個(gè)特定阻值配置的，由正半周期61和負(fù)半周期62組成。圖7是兩種阻值在電容組成的儲(chǔ)能組件下的激勵(lì)響應(yīng)圖，圖中曲線分別為:在正半周期內(nèi)沒(méi)有超過(guò)設(shè)定阻值的對(duì)象的儲(chǔ)能電壓曲線71，超過(guò)設(shè)定阻值的儲(chǔ)能電壓曲線72 ;在負(fù)半周內(nèi)儲(chǔ)能元件電容開(kāi)始的放電，沒(méi)有超過(guò)特定阻值的放電曲線73，以及超過(guò)特定阻值的放電曲線74。
[0037]圖8是本發(fā)明表征對(duì)象未超過(guò)特定阻值的響應(yīng)圖；一旦系統(tǒng)確定使能開(kāi)始表征對(duì)象，激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元403產(chǎn)生脈沖電壓81，在內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的上升沿在電容式的儲(chǔ)能單元409上充電(82)。在時(shí)鐘的下降沿，采集脈沖激勵(lì)通過(guò)儲(chǔ)能單元上的電壓82，在規(guī)定的延時(shí)內(nèi)關(guān)閉相同的時(shí)鐘信號(hào)，該延時(shí)由儲(chǔ)能的電容器值決定，因?yàn)殡娙輧?chǔ)能到閾值的電平高度需要一定的時(shí)間。脈沖正半周期一過(guò)儲(chǔ)能的電容就開(kāi)始放電。由于表征的對(duì)象的阻值未超過(guò)特定的阻值，在對(duì)應(yīng)的周期內(nèi)儲(chǔ)能達(dá)到了高電平的標(biāo)準(zhǔn)閾值，所以在采集時(shí)為高電平。
[0038]圖9是本發(fā)明表征對(duì)象超過(guò)特定阻值的響應(yīng)圖。在系統(tǒng)決定開(kāi)始表征對(duì)象后，激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元403產(chǎn)生脈沖電壓(91)，在內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的上升沿施加于通過(guò)表征對(duì)象在電容式的儲(chǔ)能單元(409)上充電(92)。在時(shí)鐘的下降沿采集脈沖激勵(lì)通過(guò)儲(chǔ)能單元上的電壓92，在規(guī)定的延時(shí)內(nèi)關(guān)閉相同的時(shí)鐘信號(hào)。脈沖正半周期一過(guò)儲(chǔ)能的電容就開(kāi)始放電。由于表征的對(duì)象的阻值超過(guò)了特定的阻值，在對(duì)應(yīng)的周期內(nèi)儲(chǔ)能不能達(dá)到高電平的標(biāo)準(zhǔn)閾值，所以在采集時(shí)為低電平。那么在激勵(lì)差異比較單元411內(nèi)就會(huì)發(fā)現(xiàn)采集回來(lái)的響應(yīng)和激勵(lì)源的預(yù)期不一致，就會(huì)表征對(duì)象超過(guò)了一次設(shè)定的阻值。并通過(guò)另一端的施加一個(gè)負(fù)脈沖去強(qiáng)制硬復(fù)位電容上的電壓。如果存儲(chǔ)的電壓無(wú)法被重置復(fù)位就表明對(duì)象變化的阻值已經(jīng)不能再回到設(shè)置的閾值內(nèi)了，便可以標(biāo)志為永久的超過(guò)閾值，并退出表征。否則，表征可以在一定的時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)試相同的對(duì)象，以確定是否發(fā)生過(guò)一次超過(guò)閾值，或偶爾的地重復(fù)超過(guò)特定的阻值，記錄下超過(guò)阻值的數(shù)據(jù)，進(jìn)行后續(xù)的分析處理。
[0039]下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0040]實(shí)施例1:基于本發(fā)明的快速表征特定阻值的方法，把所有組成的單元通過(guò)印刷電路板制備成為一臺(tái)設(shè)備裝置。所述設(shè)備主要由主控制器、輸入輸出接口、比較器、計(jì)數(shù)器、基準(zhǔn)時(shí)鐘、脈沖產(chǎn)生器、緩沖器、使能控制、儲(chǔ)能組件、自校準(zhǔn)單元、施加激勵(lì)和采集響應(yīng)的多組端口組成。通過(guò)所述設(shè)備能夠方便地對(duì)位置不固定的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行表征，只需要把設(shè)備的測(cè)試端口與對(duì)象良好連接，外圍不需要增加任何額外的輔助器材，該設(shè)備即可表征被測(cè)對(duì)象的阻值是否超過(guò)設(shè)定的閾值。任何被表征對(duì)象在受到施加激勵(lì)的情況下，儲(chǔ)能組件上的電壓響應(yīng)會(huì)正比例于被表征對(duì)象的阻值，采集得到的響應(yīng)經(jīng)過(guò)緩沖器輸出便可以進(jìn)行比較得出結(jié)果，周而復(fù)始的進(jìn)行發(fā)送激勵(lì)、采集響應(yīng)，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)表征對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0041]實(shí)施例2:作為嵌入式應(yīng)用本發(fā)明的方法，一個(gè)嵌入式系統(tǒng)采用多種傳感器，對(duì)傳感器的特征阻值能夠及時(shí)快速表征是非常重要的一個(gè)性能，如利用溫度傳感器設(shè)定的高溫報(bào)警系統(tǒng)。嵌入本發(fā)明的方法就能夠把表征溫度變化的阻值轉(zhuǎn)換成使用脈沖激勵(lì)對(duì)儲(chǔ)能組件的充電電壓，如果不能達(dá)到預(yù)定的電壓閾值，就表明響應(yīng)和激勵(lì)之間有差異，即表征溫度超過(guò)了設(shè)定的溫度點(diǎn)。所述的嵌入式方法發(fā)出報(bào)警信號(hào)快速的傳遞給系統(tǒng)，系統(tǒng)才能及時(shí)采用措施來(lái)控制處理，避免發(fā)生危險(xiǎn)。
[0042]實(shí)施例3:利用分布式來(lái)實(shí)現(xiàn)快速表征對(duì)象超過(guò)特定阻值的組織結(jié)構(gòu)，所述的分布式是指構(gòu)成整個(gè)功能的單元不局限于在一個(gè)單一的系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，而是能夠在不同系統(tǒng)中分別實(shí)現(xiàn)其中的一部分功能單元，把所有的功能單元連接組合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成跨越多個(gè)系統(tǒng)來(lái)組成完整功能的一種實(shí)現(xiàn)方式。例如在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)集成了除脈沖產(chǎn)生單元和儲(chǔ)能單元外的所有功能單元，另一個(gè)系統(tǒng)中恰好有富余的資源可以用來(lái)作為脈沖產(chǎn)生單元，而在靠近被表征對(duì)象的系統(tǒng)安排儲(chǔ)能組件。在本實(shí)施例中，可以根據(jù)不同系統(tǒng)的資源合理的利用本身的資源，把功能單元分別在不同的系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，從而可以在線表征在整個(gè)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)回路的被表征對(duì)象，把多個(gè)功能單元聯(lián)系起來(lái)就如一個(gè)整體系統(tǒng)來(lái)配置管理一樣。
[0043]通過(guò)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)需要被表征對(duì)象提供一種易于實(shí)現(xiàn)，擴(kuò)展廣泛，響應(yīng)快速，實(shí)時(shí)在線的表征多路阻值是否超過(guò)設(shè)定的閾值。
[0044]雖然上述對(duì)本發(fā)明在快速表征超過(guò)特定阻值的某些示例性實(shí)例中已經(jīng)描述了。需要理解的是，本發(fā)明并不限制于所公開(kāi)的實(shí)施方式，而是意在覆蓋包括在所附的權(quán)利要求書(shū)中的實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)的各種修改和等同布置及其等同物。
【權(quán)利要求】
1.一種用于快速表征超過(guò)特定阻值的裝置，其特征在于:包括激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元、緩沖單元、使能控制單元、儲(chǔ)能單元、激勵(lì)差異比較單元和表征指示單元，其中所述激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元與所述緩沖單元連接，該緩沖單元用于暫存所述激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電壓，所述使能控制單元一方面與所述緩沖單元相連接，另一方面通過(guò)表征電路用于連接被表征對(duì)象，以使在該使能控制單元激活的情況下，所述緩沖單元上的電壓施加在該被表征對(duì)象上，所述儲(chǔ)能單元用于采集脈沖在所述被表征對(duì)象上的響應(yīng)，所述激勵(lì)差異比較單元用于比較該響應(yīng)與所述激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電壓，所述表征指示單元根據(jù)比較結(jié)果表征所述被表征對(duì)象是否超出特定阻值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:還包括自檢單元，用于檢測(cè)該裝置自身的功能正確性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:還包括差異計(jì)數(shù)器，用于記錄超出特定阻值的次數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:還包括計(jì)數(shù)鎖存器，當(dāng)所述差異計(jì)數(shù)器記錄的超出特定阻值的次數(shù)達(dá)到給定值后，才發(fā)出標(biāo)志信號(hào)給所述計(jì)數(shù)鎖存器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于:還包括數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述計(jì)數(shù)鎖存器的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和/或數(shù)據(jù)分析單元。
6.權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:還包括主控單元，該主控單元用于根據(jù)被表征對(duì)象的特定阻值配制激勵(lì)脈沖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述的緩沖單元包括輸入緩沖器和輸出緩沖器，該輸入緩沖器用于暫時(shí)存放所述響應(yīng)以提高驅(qū)動(dòng)能力，該輸出緩沖器用于暫存所述激勵(lì)脈沖產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:所述自檢單元是一個(gè)高精度低漂移的電阻性電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)能單元是一個(gè)電容，或者是電阻、電容和電感混合組成的組件。
10.一種用于快速表征超過(guò)特定阻值的方法，其特點(diǎn)在于包括如下步驟: (1)配置激勵(lì)脈沖； (2)施加激勵(lì)脈沖到被表征對(duì)象上； (3)通過(guò)儲(chǔ)能單元采集該脈沖在所述被表征對(duì)象上的響應(yīng)； (4)采集到的該響應(yīng)通過(guò)緩沖單元后和該激勵(lì)脈沖進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不一致時(shí)，表征所述被表征對(duì)象的阻值超過(guò)特定阻值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于:根據(jù)所述被表征對(duì)象設(shè)置閾值，主控單元根據(jù)該閾值產(chǎn)生具體的參數(shù)來(lái)配置激勵(lì)脈沖。
【文檔編號(hào)】G01R27/14GK103926467SQ201410164430
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】劉鵬, 關(guān)永, 金聲震, 張銳, 王洪民, 劉超 申請(qǐng)人:首都師范大學(xué), 北京漢迪永創(chuàng)科技有限責(zé)任公司