本发明专利技术提供了一种快速表征超过特定阻值的方法及装置，该快速表征超过特定阻值的装置包括：脉冲激励产生单元，其通过装置一端施加配置适当的脉冲激励到储能组件上，并在另一端采集对激励的响应来表征阻值是否超过设定的阈值。本发明专利技术简化了复杂的模/数转换(ADC)法，提高了工作效率，使其表征响应时间提高到纳秒级，易于各个领域应用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种快速表征超过特定阻值的方法及装置，该快速表征超过特定阻值的装置包括：脉冲激励产生单元，其通过装置一端施加配置适当的脉冲激励到储能组件上，并在另一端采集对激励的响应来表征阻值是否超过设定的阈值。本专利技术简化了复杂的模/数转换(ADC)法，提高了工作效率，使其表征响应时间提高到纳秒级，易于各个领域应用。【专利说明】一种快速表征超过特定阻值的方法及装置
本专利技术涉及一种表征特定阻值的
，特别是涉及一种快速表征对象超过特定阻值的方法及装置。
技术介绍
在电子科学技术中，经常需要使用到基础的特征阻值，例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、加速度传感器等。所述的特征阻值能够被快速表征是非常重要的。常规表征阻值的方法有两种:一种是最为常见的利用欧姆定律的伏安法或其变异方法，图1所示为两端伏安表征法的结构图，其中包括被表征的电阻13，限流电阻12，测量电流的电流表14和电压表15。所描述的方法是施加直流电压11经过限流电阻12产生电流流经到被表征的电阻13，通过电流表14和电压表15获得流经被表征电阻的电流I和被表征电阻两端电压值V，利用欧姆定律R = V/I计算得到被表征电阻13的阻值。对伏安法也可以采取变异改进方法，如通过增加电路的复杂度和昂贵优质的器件实现施加恒流或恒压等以减少误差和提高表征速度。如果需要确定是否超过了预期设定的阻值，必须通过人工比较或增加其他电路来实现。上述的表征方法属于常规测量方法，达到表征需要较长的转换时间。在需要快速表征的场合情况下有较大局限性。另外一种常用方法如图2所示，采用集成运放、模/数转换(ADC)来实现数字式测量被表征电阻阻值。其结构包括被表征的电阻21，在选择适当的分档量程和电阻/电压转换22后，通过集成运算放大器组成的信号调理单元23对电压信号做适当的处理，以满足模/数转换器(ADC) 24所需的电压幅度，ADC在稳定的参考电压25下把模拟的电压信号转换为数字信号量，微处理器26接收到数字信号进行处理以及驱动，通过显示29输出测量的阻值，当然也可以通过通信模块27把数据收发到PC28或者其他应用接口，微处理器26可以通过本身的人机接口模块20实现交互控制，从而可以通过设定的阈值来确定被表征对象的阻值有没有超过。上面所述的数字式表征方法中，模/数转换器是关键，需要选择分辨率高，转换速率快，误差小等参数的器件，因此这种方法使用器件多电路比较复杂，影响精度的因素多，成本高，如果需要同时实时表征多路阻值就更加复杂和昂贵。
技术实现思路
为了能够快速表征对象的阻值，使系统能够快速判断对象的阻值是否超过设定的阈值，从而能够快速处理对响应时间要求极高的任务，本专利技术提供了一种快速表征超过特定阻值的方法及装置。本专利技术所采用的技术方案是:一种用于快速表征超过特定阻值的装置，其特征在于:包括激励脉冲产生单元、缓冲单元、使能控制单元、储能单元、激励差异比较单元和表征指示单元，其中所述激励脉冲产生单元与所述缓冲单元连接，该缓冲单元用于暂存所述激励脉冲产生单元产生的电压，所述使能控制单元一方面与所述缓冲单元相连接，另一方面通过表征电路用于连接被表征对象，以使在该使能控制单元激活的情况下，所述缓冲单元上的电压施加在该被表征对象上，所述储能单元用于采集脉冲在所述被表征对象上的响应，所述激励差异比较单元用于比较该响应与所述激励脉冲产生单元产生的电压，所述表征指示单元根据比较结果表征所述被表征对象是否超出特定阻值。本专利技术还公开了一种用于快速表征超过特定阻值的方法，其特点在于包括如下步骤:(I)配置激励脉冲；(2)施加激励脉冲到被表征对象上；(3)通过储能单元采集该脉冲在所述被表征对象上的响应；(4)采集到的该响应通过缓冲单元后和该激励脉冲进行比较，当发现不一致时，表征所述被表征对象的阻值超过特定阻值。通过本专利技术的上述技术方案，能够快速、简单、实时地表征阻值是否超过设定阈值。【专利附图】【附图说明】图1是现有的利用欧姆定律的伏安法测量电路；图2是现有的模/数转换的数字式测量表征阻值的结构框图；图3是根据本专利技术的快速表征超过特定阻值的方法的示意图；图4是根据本专利技术的快速表征超过特定阻值的方法的结构连接框图；图5是根据本专利技术的快速表征超过特定阻值的方法的流程图；图6是一个激励脉冲图；图7是不同阻值的表征对象在一个脉冲激励下的响应图；图8是根据本专利技术的表征对象没有超过特定阻值的响应图；图9是根据本专利技术的表征对象超过特定阻值的响应图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。为清楚起见，省略了对完整理解本专利技术不必要的元素。这些附图提炼为简单的示意图，能够说明本专利技术的基本方法及装置。本专利技术实现了一种快速表征对象的阻值是否超过了阈值的方法，该方法可以运用在许多领域，实现不同的功能组合，尤其是应用到实时系统中。本专利技术的总体技术方案如下所述。针对具体的被表征对象设置对应被表征对象的阈值；主控单元根据设置的阈值产生具体的参数来配置装置的激励脉冲和差异计数；施加脉冲激励到储能组件上；采集在储能组件上对激励的响应来表征阻值是否超过设定的阈值。本专利技术的方法及装置中包含有储能组件和至少一个缓冲器跟被测对象连接。储能组件两端的充电时间常数与被表征对象的阻值成正比，储能组件两端对于激励响应的充电电压，可以用于表征在不同的实施例中对象的阻值。激励的响应通过缓冲器被采集到差异比较单元，通过比较发送激励，可以表征被表征对象的阻值是否超过设定的阈值。如果超过则进行指示，并且计数作为后端功能模块控制、存储、发送数据等使用。图3是从总体上示意本方法的框图。被表征对象32可以是任何以阻值变量为判断依据的对象，比如高温报警系统的温度传感器、产品的电阻参数检查、接地电阻等等。本专利技术实现的快速表征超过特定阻值的装置31，从被表征对象32方面作为参考，可以表述为快速表征超过特定阻值的装置31通过A端施加激励与响应采集33把配置好的激励脉冲电压施加到被表征对象32与内部连接的储能组件上，B端施加激励与响应采集34则把响应的激励采集送到缓冲器，在装置的内部实现差异比较、计数和显示等功能；下一个周期则是从B端施加激励与采集响应34把配置好的激励脉冲电压施加到被表征对象32与内部连接的储能组件上，A端施加激励与采集响应33则把响应的激励采集送到缓冲器，在装置的内部实现差异比较、计数和显示等功能。如此周而复始的施加激励和采集响应，从而实现了快速地表征对象是否超过特定的阻值。本专利技术的方法及装置31的实施例如图4所示，其是所述方法的结构连接框图。该装置包括激励脉冲产生单元403，脉冲的产生实现方式有很多种，可以通过专门的DDS(直接数字式频率合成器)芯片或者集成运放和分立元件搭建来实现。本装置优先基于标准基准时钟404，根据需要表征的参数控制激励脉冲配置405来实现不同周期、幅度、正负脉冲的数字式，加上PLL (锁相环)更加精准地保证脉冲质量，使激励脉冲产生单元403能够根据需要随时灵活得到周期和正负幅度符合要求的激励脉冲，同时也能够供给系统作为时钟使用。激励的波形可以是不同类型的，比如一个尖形、锯齿或其他可变电压波形。缓冲单元406由输入缓冲器和输出缓冲器组成。输出缓冲器把激励脉冲产生单元403送来的数本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于快速表征超过特定阻值的装置，其特征在于：包括激励脉冲产生单元、缓冲单元、使能控制单元、储能单元、激励差异比较单元和表征指示单元，其中所述激励脉冲产生单元与所述缓冲单元连接，该缓冲单元用于暂存所述激励脉冲产生单元产生的电压，所述使能控制单元一方面与所述缓冲单元相连接，另一方面通过表征电路用于连接被表征对象，以使在该使能控制单元激活的情况下，所述缓冲单元上的电压施加在该被表征对象上，所述储能单元用于采集脉冲在所述被表征对象上的响应，所述激励差异比较单元用于比较该响应与所述激励脉冲产生单元产生的电压，所述表征指示单元根据比较结果表征所述被表征对象是否超出特定阻值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，关永，金声震，张锐，王洪民，刘超，
申请(专利权)人：首都师范大学，北京汉迪永创科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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