一种带有故障自检功能的传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种带有故障自检功能的传感器，涉及传感器技术领域，该传感器包括若干个感测元件和自检模块，每个感测元件分别具有对应的信号传输路径，自检模块包括比较器和加法器；自检模块获取每一路信号传输路径的输出信号；比较器对输出信号进行比较，若存在两个输出信号的差异超过检测阈值，比较器输出故障中断信号；否则，加法器叠加输出信号得到传感器的输出数据。本发明专利技术通过设置若干个感测元件将传感器的信号路径分成多路，把单点故障转化为多点故障，并在数据通路的结尾新增比较和求和机制，利用比较器比较不同信号路径的输出数据来检测故障，利用加法器叠加不同信号路径的输出数据来重建传感器的动态范围和信噪比。输出数据来重建传感器的动态范围和信噪比。输出数据来重建传感器的动态范围和信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种带有故障自检功能的传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其是一种带有故障自检功能的传感器。

技术介绍

[0002]随着联网技术的发展和普及，用于数据采集的传感器呈指数增长。为了确保信息获取的准确性，需对传感器进行实时监测，以确保其采集的数据的准确性，增加系统的可靠性。通常可采用额外的检测单元对传感器进行检测，但这种方式增加了系统复杂度及系统构建成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种带有故障自检功能的传感器，本专利技术的技术方案如下：
[0004]一种带有故障自检功能的传感器，该传感器包括若干个感测元件和自检模块，每个感测元件分别具有对应的信号传输路径，自检模块包括比较器和加法器；传感器的自检方法包括：
[0005]自检模块获取每一路信号传输路径的输出信号；
[0006]比较器对输出信号进行比较，若存在两个输出信号的差异超过检测阈值，则比较器输出故障中断信号；否则，加法器对每个输出信号进行幅值相加得到传感器的输出数据。
[0007]进一步的，传感器还包括若干个模数转换器和信号处理器，则自检模块获取每个信号传输路径的输出信号，包括：
[0008]每个模数转换器分别连接对应的每个感测元件，将每个感测元件的输出信号转换为数字信号并输入信号处理器；
[0009]通过信号处理器得到每个数字信号对应的输出信号并传输给自检模块。
[0010]进一步的，信号处理器采用时分复用依次得到每个数字信号对应的输出信号并分别传输给自检模块。
[0011]进一步的，传感器包括与若干个模数转换器分别连接对应的若干个信号处理器，每个信号处理器得到每个数字信号对应的输出信号并分别传输给自检模块。
[0012]进一步的，信号传输路径大于两路，则传感器的自检方法还包括：
[0013]比较器对输出信号进行比较，若只有一路信号传输路径的输出信号与其它信号传输路径的输出信号的差异超过检测阈值，且其它信号传输路径的输出信号中的任意两个输出信号的差异均不超过检测阈值，自检模块对其它信号传输路径的输出信号的幅值求平均得到平均输出信号；加法器对其它信号传输路径的输出信号和平均输出信号进行幅值相加得到传感器的输出数据。
[0014]进一步的，感测元件包括光电式感测元件或电阻式感测元件。
[0015]进一步的，传感器连接微控制器，微控制器接收比较器输出的故障中断信号并进行故障诊断。
[0016]本专利技术的有益技术效果是：
[0017]本申请公开了一种具有故障自检功能的传感器，通过设置若干个感测元件将传感器的信号路径分成多路，把单点故障转化为多点故障，并在数据通路的结尾新增比较和求和机制，利用比较器比较不同信号路径的输出数据来检测故障，利用加法器叠加不同信号路径的输出数据来重建传感器的动态范围和信噪比。本申请通过增加自检机制极大的提升了传感器的可靠性。
附图说明
[0018]图1是本申请实施例一的一种具有故障自检功能的传感器结构示意图。
[0019]图2是本申请实施例二的一种具有故障自检功能的传感器结构示意图。
[0020]图3是本申请实施例三的一种具有故障自检功能的传感器结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。
[0022]本申请公开了一种带有故障自检功能的传感器，该传感器包括若干个感测元件和常规的模拟电路和数字电路，每个感测元件分别具有对应的信号传输路径，模拟电路中包括与若干个感测元件分别连接对应的模数转换器；数字电路中可包括单个信号处理器，其采用时分复用依次得到若干个模数转换器的输出信号；或者数字电路中也可包括与若干个模数转换器分别连接对应的信号处理器自检模块。除此以外，模拟电路中还包括可共用的模块，如线性稳压器、参考电压等；数字电路中也包括可共用的模块，如接口电路、寄存器、时钟/节能管理模块等。
[0023]本申请的传感器除了包含常规的模拟电路、数字电路之外，还增加了自检模块，该自检模块包括比较器和加法器，比较器用于比较各感测元件经模拟电路和数字电路输出的信号，加法器用于叠加各感测元件经模拟电路和数字电路输出的信号。
[0024]本申请的传感器的自检方法包括：
[0025]每个模数转换器分别连接对应的每个感测元件，将每个感测元件的输出信号转换为数字信号并输入信号处理器；
[0026]通过信号处理器得到每个数字信号对应的输出信号并传输给自检模块；
[0027]比较器对输出信号进行比较，若存在两个输出信号的差异超过检测阈值，则比较器输出故障中断信号；否则，加法器对每个输出信号进行幅值相加得到传感器的输出数据。
[0028]可选的，信号处理器采用时分复用依次得到每个数字信号对应的输出信号并分别传输给自检模块。
[0029]可选的，传感器包括与若干个模数转换器分别连接对应的若干个信号处理器，每个信号处理器得到每个数字信号对应的输出信号并分别传输给自检模块。
[0030]可选的，若信号传输路径大于两路，则传感器的自检方法还包括：
[0031]比较器对输出信号进行比较，若只有一路信号传输路径的输出信号与其它信号传输路径的输出信号的差异超过检测阈值，且其它信号传输路径的输出信号中的任意两个输出信号的差异均不超过检测阈值，自检模块对其它信号传输路径的输出信号的幅值求平均得到平均输出信号；加法器对其它信号传输路径的输出信号和平均输出信号进行幅值相加
得到传感器的输出数据。
[0032]可选的，感测元件包括光电式感测元件或电阻式感测元件。
[0033]可选的，传感器连接微控制器，微控制器接收比较器输出的故障中断信号并进行故障诊断。
[0034]实施例一
[0035]本申请实施例一提供了一种带有故障自检功能的传感器，具体请参考图1，该传感器包括2个感测元件和常规的模拟电路和数字电路，其中，感测元件包括光电式感测元件或电阻式感测元件。每个感测元件分别具有对应的信号传输路径，模拟电路中包括与2个感测元件分别连接对应的2个模数转换器；数字电路中包括1个信号处理器，其采用时分复用依次得到2个模数转换器的输出信号；除此以外，模拟电路中还包括可共用的模块，如线性稳压器、参考电压等；数字电路中也包括可共用的模块，如接口电路、寄存器、时钟/节能管理模块等。
[0036]除了包含上述常规的模拟电路、数字电路之外，传感器中还增加了自检模块，该自检模块包括比较器和加法器，比较器用于比较各感测元件经模拟电路和数字电路输出的信号，加法器对各感测元件经模拟电路和数字电路输出的信号进行幅值相加。
[0037]本实施例中传感器的自检方法包括：
[0038]两个模数转换器分别连接对应的两个感测元件，将每个感测元件的输出信号转换为数字信号并输入信号处理器；
[0039]信号处理器采用时分复用依次得到两个数字信号对应的输出信号并分别传输给自检模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有故障自检功能的传感器，其特征在于，所述传感器包括若干个感测元件和自检模块，每个所述感测元件分别具有对应的信号传输路径，所述自检模块包括比较器和加法器；所述传感器的自检方法包括：所述自检模块获取每一路所述信号传输路径的输出信号；所述比较器对所述输出信号进行比较，若存在两个所述输出信号的差异超过检测阈值，则所述比较器输出故障中断信号；否则，所述加法器对每个所述输出信号进行幅值相加得到所述传感器的输出数据。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括若干个模数转换器和信号处理器，则所述自检模块获取每个所述信号传输路径的输出信号，包括：每个模数转换器分别连接对应的每个感测元件，将所述每个感测元件的输出信号转换为数字信号并输入所述信号处理器；通过所述信号处理器得到每个所述数字信号对应的输出信号并传输给所述自检模块。3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述信号处理器采用时分复用依次得到每个所述数字信号对应的输出信号并分别传输给所述自检模块。4.根据权利要求2所述的传...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄陆阳，
申请(专利权)人：莱弗利科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：