信號檢測裝置製造方法
2023-05-19 01:46:41 1
信號檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種信號檢測裝置，包括若干移位寄存器、至少一個用於接收信號的處理電路以及一處理晶片，所述處理晶片用於傳輸控制信號至移位寄存器，每個處理電路包括若干開關元件以及與開關元件一一對應的配置電阻，對於每一處理電路，所述移位寄存器用於傳輸配置信號至所述處理電路中的若干開關元件，每一開關元件用於控制對應的一配置電阻與接地端的導通與斷開，所述處理晶片還用於接收處理電路傳輸的信號。本實用新型的信號檢測裝置具有生產成本低廉，信號獲取不易失真且充分利用信號輸入埠實現多種方式的信號採集，適應更多的工程環境。
【專利說明】信號檢測裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種信號檢測裝置。
【背景技術】
[0002]近些年來，隨著社會的迅猛發展，經濟建設的突飛猛進，工程機械行業受到了極大的刺激，信息技術的飛速發展，使得各種數據的實時採集和處理能力成為在現代工業控制中必不可少的部分。機械和車輛等產品必須在生產力、性能以及可靠性方面佔據優勢，方能在市場上佔得一席之地。機械的高效和節約成本性能能夠充分的體現出設備的價值和潛能。此時工業控制器則應運而生，它可用來檢測各種外部輸入信號以及根據輸入信號做出判斷，從而利用其輸出功能控制其他外部單元，達到高效控制的目的。
[0003]但是在工業控制領域中，需要檢測的輸出信號多種多樣，包括電流、電壓、頻率、高低電平等，同時，需要檢測的通道數量也較多，較多的信號種類加上較多的通道數量，這無疑增加了工業控制器檢測信號的難度，也增加了相應的設備成本。而且隨著設計電路的複雜性，一些不穩定因素也在增加，這給需要極高穩定性的工業控制帶來了一定的風險。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術的信號檢測裝置檢測信號單一，電路性能差、設計複雜，且檢測到的信號容易失真的缺陷，提供一種生產成本低廉，信號採集不易失真且充分利用信號輸入埠的信號檢測裝置。
[0005]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題:一種信號檢測裝置，其特點在於，包括若干移位寄存器、至少一個用於接收信號的處理電路以及一處理晶片，所述處理晶片用於傳輸控制信號至移位寄存器，每個處理電路包括若干開關元件以及與開關元件
對應的配置電阻，對於每一處理電路，所述移位寄存器用於傳輸配置信號至所述處理電路中的若干開關元件，每一開關元件用於控制對應的一配置電阻與接地端的導通與斷開，所述處理晶片還用於接收處理電路傳輸的信號。
[0006]現有的信號檢測裝置，一個信號輸入埠只能檢測一種信號，當檢測多種信號時非常的不方便。而本實用新型，處理晶片通過移位寄存器配置處理電路中的開關元件，以決定配置電路中的配置電阻是否接地，從而使得信號輸入埠接收到的信號經過調整被處理晶片接收以完成信號檢測。
[0007]本實用新型能夠實現一個信號輸入埠檢測多種信號，一個處理電路中可以包括多個移位寄存器，一個移位寄存器有8位並行數據，最多能夠控制8個開關元件。由此可以使一個信號輸入埠對應的處理電路能夠處理多種信號供處理晶片檢測。本實用新型利用簡單的結構就能夠實現降低設備生產成本，並提高輸入埠利用率。
[0008]較佳地，每個處理電路包括一第一開關元件以及與所述第一開關元件並聯的一第二開關元件，第二開關元件串聯一分壓電阻。
[0009]通過設置分壓電阻，使得處理電路內部的元器件能夠在固定的電壓值下工作，使得信號檢測裝置工作更加穩定。
[0010]較佳地，所述第一開關元件串聯的配置電阻、所述第二開關元件串聯的配置電阻以及所述分壓電阻為晶圓電阻。
[0011]較佳地，每一處理電路的開關元件數量為3個，每一移位寄存器控制對應的處理電路中的全部開關元件。
[0012]較佳地，每一處理電路包括一電壓比較電路。
[0013]較佳地，部分或全部處理電路還包括一信號源衰減電路、一信號放大電路以及一讀衰減信號電路。
[0014]信號檢測裝置檢測到的信號可以依次經過電壓比較電路、信號源衰減電路、信號放大電路以及讀衰減信號電路，然後由處理晶片接收，使得信號採集更準確穩定。
[0015]較佳地，每一處理電路的信號輸出端連接一上拉電阻和/或一限流電阻。利用上拉電阻以及限流電阻使得處理晶片使得處理晶片接收到的信號更加穩定精確。
[0016]較佳地,所述處理晶片為infineon公司的Tricore (型號)系列的32位處理器。
[0017]該處理器具有高可靠性、低功耗等優勢，所述微處理器的I/O 口(輸入/輸出埠)全部帶有可設置的上拉電阻，具有可設定輸入或輸出、可設定高阻輸入、驅動能力強等特性，使得I/o 口的資源靈活、功能強大以及可被充分利用，Tricore系列的架構能適應各種複雜的應用，且A/D (模數)轉換通道十分豐富，內部RAM (隨機存取存儲器)和FLASH (快閃記憶體)容量充足，能檢測和輸出不同的頻率的PWM (脈衝寬度調製)，並且在惡劣的工業控制現場不會被外界的各種幹擾源所幹擾，非常適合在工業控制中應用。
[0018]較佳地，所述電壓比較電路為On Semiconductor公司的NCV2901 (型號)電壓比較器。
[0019]該比較器具有響應速度快，性能穩定等優點，且一片具有4路比較通道，非常符合工業控制的要求。
[0020]較佳地，開關元件為場效應管或三極體。
[0021]在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本實用新型各較佳實例。
[0022]本實用新型的積極進步效果在於:電路設計巧妙、能檢測多種輸入信號、工作穩定、抗幹擾能力強、檢測信號值精確、價格低廉等優點。符合工業控制中穩定高效的特點。在滿足實際需求時，控制器需要控制不同類型的工程車輛，從而需要利用信號檢測裝置檢測不同路數的信號，本實用新型在應用中只需要產品開發者增加同樣的電路，就能實現產品的多樣化，從而根據實際需求開發出不同的產品，使資源得到最大化的利用，給後續產品的開發帶來了極大的便利。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型一較佳實施例的信號檢測裝置的示意圖。
[0024]圖2為本實用新型一較佳實施例的信號檢測裝置中處理電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面舉個較佳實施例，並結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。[0026]參見圖1，本實施例的信號檢測裝置包括5個移位寄存器1、5個用於接收信號的處理電路2以及一處理晶片3，所述處理晶片3用於傳輸控制信號至移位寄存器1，每個處理電路包括3個開關元件21以及與開關元件21 —一對應的配置電阻22。每一移位寄存器I控制對應的處理電路2中的全部開關元件。
[0027]所述處理晶片3為infineon公司的Tricore系列的32位處理器。
[0028]參見圖2，對於每一處理電路2，所述移位寄存器用於傳輸配置信號至所述處理電路2中的3個開關元件21，每一開關元件21用於控制對應的一配置電阻與接地端的導通與斷開。3個開關元件21當中包括三極體的第一開關元件23、場效應管的第二開關元件24以及另一個場效應管的開關元件21。第一開關元件23與第二開關元件24並聯，第二開關元件24串聯一分壓電阻25。通過設置分壓電阻25，使得處理電路內部的元器件能夠在固定的電壓值下工作，使得信號檢測裝置工作更加穩定。
[0029]所述第一開關元件23串聯的配置電阻、所述第二開關元件24串聯的配置電阻以及所述分壓電阻25為晶圓電阻。由於晶圓電阻的優異電器性能，使得本實施例的信號檢測裝置的工作性能更好。
[0030]每一處理電路均包括一信號源衰減電路、一信號放大電路以及一讀衰減信號電路。
[0031]信號檢測裝置檢測到的信號可以依次經過電壓比較電路、信號源衰減電路、信號放大電路以及讀衰減信號電路，然後被處理晶片接收，使得信號更準確穩定的被採集。
[0032]其中，所述電 壓比較電路為On Semiconductor公司的NCV2901 (型號)電壓比較器28。
[0033]每一處理電路的信號輸出端連接一上拉電阻26和一限流電阻27。利用上拉電阻26以及限流電阻27使得處理晶片使得處理晶片接收到的信號更加穩定精確。
[0034]所述處理晶片還用於接收處理電路傳輸的信號。
[0035]本實用新型可以通過現有的編程手段利用移位寄存器對處理電路進行配置。即移位寄存器利用現有的配置手段配置處理電路中的開關元件，配置如下表:
[0036]表1
[0037]
【權利要求】
1.一種信號檢測裝置，其特徵在於，包括若干移位寄存器、至少一個用於接收信號的處理電路以及一處理晶片，所述處理晶片用於傳輸控制信號至移位寄存器，每個處理電路包括若干開關元件以及與開關元件一一對應的配置電阻，對於每一處理電路，所述移位寄存器用於傳輸配置信號至所述處理電路中的若干開關元件，每一開關元件用於控制對應的一配置電阻與接地端的導通與斷開，所述處理晶片還用於接收處理電路傳輸的信號。
2.如權利要求1所述的信號檢測裝置，其特徵在於，每個處理電路包括一第一開關元件以及與所述第一開關元件並聯的一第二開關元件，第二開關元件串聯一分壓電阻。
3.如權利要求2所述的信號檢測裝置，其特徵在於，所述第一開關元件串聯的配置電阻、所述第二開關元件串聯的配置電阻以及所述分壓電阻為晶圓電阻。
4.如權利要求1所述的信號檢測裝置，其特徵在於，每一處理電路的開關元件數量為3個，每一移位寄存器控制對應的處理電路中的全部開關元件。
5.如權利要求1所述的信號檢測裝置，其特徵在於，每一處理電路包括一電壓比較電路。
6.如權利要求5所述的信號檢測裝置，其特徵在於，部分或全部處理電路還包括一信號源衰減電路、一信號放大電路以及一讀衰減信號電路。
7.如權利要求1所述的信號檢測裝置，其特徵在於，每一處理電路的信號輸出端連接一上拉電阻和/或一限流電阻。
8.如權利要求1所述的信號檢測裝置，其特徵在於，所述處理晶片為infineon公司的Tricore系列的32位處理器。
9.如權利要求5所述的信號檢測裝置，其特徵在於，所述電壓比較電路為OnSemiconductor公司的NCV2901電壓比較器。
10.如權利要求1-9中任意一項所述的信號檢測裝置，其特徵在於，開關元件為場效應管或三極體。
【文檔編號】G05B19/042GK203825413SQ201420176148
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】邱鵬, 趙紅兵, 張亮, 劉茜瑤 申請人:上海海希工業通訊股份有限公司