微小信号检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一微小信号检测装置，包括：一能量获取电路模块，其包括一预储模块和一高频充放控制模块，其中所述预储模块将一微小信号的能量暂时地存储，其中所述高频充放控制模块获取所述预储模块中的能量，所述高频充放控制模块以一定频率地方式将能量输出；和一信息获取电路模块，其中所述高频充放控制模块提供能量至所述信息获取电路模块，其中所述信息获取电路模块从所述微小信号获取信息以得到所述微小信号的检测结果，以将所述微小信号的检测结果进行传输。另外，提供一微小信号检测方法。

【技术实现步骤摘要】
微小信号检测装置及其检测方法
本专利技术涉及信号识别与检测领域，特别是一种针对微小信号的获取和进一步处理的检测装置和检测方法。
技术介绍
现今，生产中所产生的每个信号都是富有一定的意义，对于那些特征和意义都十分明显的信号而言，主要技术难点在于采集、滤波或者适当的解读等等。但是很多微小的信号也具有一定的代表意义，却常常被忽略，或者因为不能及时获取而错过。只有当小信号代表的小问题上升到一定的级别，变成大问题发出大信号时才能被获取，这个量变引起质变的过程完全可以从初始阶段的小信号进行检测和诊断。常见地，需要检测一些微弱的突发性动作的存在及动作的过程与状态，例如检测一次轻微的撞击、轻触、挤压等动作的存在，以及通过这些动作来控制设备的运行动作，或者需要对产生这些动作的行为意识进行判断。也就是说动作对应的信号也具有相应的意义。但是，由于这些动作是瞬间产生的，随之即刻消失的，产生能量存在的时间非常短，因此对于检测上也不能是使用常见的装置和方法。一般地，信号本身具有两种特质，一是本身携带的能量，二是携带的信息。传统的方法局限于微小信号的微弱能量，只能将携带的信息用放大等等处理进行加工解读。那么，误操作的可能性是非常高的，因为信息可能并不完整，又或者过程中被处理掉了关键的信息。特别是一种非连续存在的微小脉冲信号，在传统的检测中是很难被获取的。当突发事件产生时才会输入单次或几次瞬间存在的微弱脉冲电能，其能量大小在0.001焦耳以内，例如一个47uF/6.3V的小电容器存储的电能进行脉冲放电一次。也就是说是一种不受控脉冲，指输入的脉冲类型可为任意脉冲，不同的供电器件其产生的脉冲幅度、脉冲宽度、能量强度均不同。这个脉冲信号可由一个电容器瞬间放电产生、或者线圈感应产生、或者微电池放电产生、或者由静电放电产生、或者由压电晶体产生、或者由温度差异产生、或者由其它可生电的器件产生。虽然能量小，但是携带的信息丰富，适当的解读后，能判断出其反应的动作。本专利技术构思所针对微小信号的检测，不仅检测微小信号的存在，更对微小信号的能量进行利用，将微小信号的信息进行收集并进一步地处理。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，从一微小信号的能量方面和信息方面分别出发进行获取和检测，并利用所述微小信号的能量为信息方面提供助力。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，将所述微小信号的能量存在时间延长，延长所述微小信号的能量输出时间，即，对所述微小信号的能量能出时间进行延时，进一步地为信息获取提供能源支撑。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，对于获取的所述微小信号的信息进行处理，并将得到的信息以数据的形式传递输出，以供后续的使用。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，将所述微小信号的信息和参数完整地获取，例如极性、幅度、或者存在的时间，提高后续处理的效率。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，所述微小信号的能量存在时间延长2-10倍，提高数据带宽，保证数据传输的可靠性、降低误码率。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，将所述微小信号的能量存在时间延长，使得所述微小信号的信息被重复地传送或者通讯，提高数据的准确性。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，对于一个所述微小信号，将进行至少一次的检测，也就是能量获取和信息获取，保证所述微小信号被充分地检测。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，所述微小信号的能量被延长的同时，还进一步地保证能量输出的稳定性，使得输出的能量被有效地利用。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，所述微小信号的能量被延长的同时，进一步对输出电压可控，使得输出电压为直接可以利用的，提供使用效率和能源转化率。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，所述微小信号的能量被延长存在后，输出能量可以进一步地用在其他负载。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，所述微小信号的能量输出被稳定地控制，通过闭环反馈，保证输出电压被维持在需求范围内。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，根据每次对所述微小信号检测的情况，都通过一通讯单元对外传送，使得所述微小信号反应的具体动作被认知。本专利技术的另一个目的在于提供一种微小信号检测装置及其检测方法，所述通讯单元为无线传输，对应地向匹配的另一无线接收单元传送检测的结果，以供后续的分析使用。依本专利技术的一个方面，本专利技术进一步提供一微小信号检测装置，包括：一能量获取电路模块，其包括一预储模块和一高频充放控制模块，其中所述预储模块将一微小信号的能量暂时地存储，其中所述高频充放控制模块获取所述预储模块中的能量，所述高频充放控制模块以一定频率的方式将能量输出；和一信息获取电路模块，其中所述高频充放控制模块提供能量至所述信息获取电路模块，其中所述信息获取电路模块从所述微小信号获取信息以得到所述微小信号的检测结果，以将所述微小信号的检测结果进行传输。根据本专利技术的一个实施例，所述高频充放控制模块从所述预储模块间断地获取能量，其中所述高频充放控制模块用可控电压方式进行输出能量。根据本专利技术的一个实施例，所述能量获取电路模块适于从所述微小信号获取能量，通过间断输出的方式延长能量存在时间。根据本专利技术的一个实施例，所述高频充放控制模块输出能量的时间大于所述微小信号向所述能量获取电路模块输入能量的时间。根据本专利技术的一个实施例，所述高频充放控制模块控制所述微小信号的能量以一定的频率输出电压。根据本专利技术的一个实施例，所述高频充放控制模块用脉冲宽度可调的方式控制而输出所述微小信号的能量。根据本专利技术的一个实施例，所述高频充放控制模块包括一控制单元、一高频振荡单元、一执行单元以及一反馈单元，其中所述控制单元可控制频率地连接于所述高频振荡单元，其中所述高频振荡单元可控制所述执行单元的操作频率地连接于所述执行单元，其中所述执行单元自所述预储模块获取能量，并操作能量的输出，其中所述反馈单元对所述执行单元所输出的能量进行监控，并反馈至所述控制单元，以形成闭环控制。根据本专利技术的一个实施例，所述反馈单元对所述执行单元的输出电压进行采集并反馈。根据本专利技术的一个实施例，所述反馈单元对所述执行单元输出的电压进行采集并反馈。根据本专利技术的一个实施例，所述执行单元为相对于所述预储模块和用电负载的缓冲开关。根据本专利技术的一个实施例，所述控制单元、所述高频振荡单元、所述执行单元以及所述反馈单元被设置于一电路板。根据本专利技术的一个实施例，所述高频充放控制模块被一体地封装。根据本专利技术的一个实施例，所述高频充放控制模块通过SOC(System-on-a-Chip)封装。根据本专利技术的一个实施例，所述预储模块进一步地包括一整流单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一微小信号检测装置，用于检测一突发的微小信号，其特征在于，包括：/n一能量获取电路模块，其中所述能量获取电路模块包括一预储模块和被连接于所述预储模块的一高频充放控制模块，所述预储模块暂时地存储所述微小信号的能量，所述高频充放控制模块自所述预储模块获取能量并输出；和/n一信息获取电路模块，其中所述信息获取电路模块被连接于所述高频充放控制模块，所述信息获取电路模块基于所述高频充放控制模块输出的能量自所述微小信号获取信息，以检测并传输所述微小信号而得到检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一微小信号检测装置，用于检测一突发的微小信号，其特征在于，包括：
一能量获取电路模块，其中所述能量获取电路模块包括一预储模块和被连接于所述预储模块的一高频充放控制模块，所述预储模块暂时地存储所述微小信号的能量，所述高频充放控制模块自所述预储模块获取能量并输出；和
一信息获取电路模块，其中所述信息获取电路模块被连接于所述高频充放控制模块，所述信息获取电路模块基于所述高频充放控制模块输出的能量自所述微小信号获取信息，以检测并传输所述微小信号而得到检测结果。


2.根据权利要求1所述的微小信号检测装置，其中所述高频充放控制模块自所述预储模块间续地获得所述微小信号的能量并输出[11]电压，以延长所述微小信号的能量存在的时间。


3.根据权利要求2所述的微小信号检测装置，其中所述高频充放控制模块包括一控制单元、一高频振荡单元以及一执行单元，所述控制单元可控制频率地连接于所述高频振荡单元，所述高频振荡单元连接于所述执行单元以控制所述执行单元的操作频率，其中所述执行单元被连接于所述预储单元，并且所述执行单元自所述预储单元获得能量并操作能量的输出，以使所述执行单元控制所述微小信号的能量以一定频率输出而延长所述微小信号的能量存在的时间。


4.根据权利要求3所述的微小信号检测装置，其中所述高频充放控制模块进一步包括一反馈单元，其中所述反馈单元被连接于所述执行单元和所述控制单元，并且所述反馈单元对所述执行单元输出的能量进行监控、并将输出情况反馈至所述控制单元，以形成闭环控制。


5.根据权利要求4所述的微小信号检测装置，其中所述反馈单元对所述执行单元的输出电压进行采集并反馈；其中所述执行单元为相对于所述预储模块和用电负载的缓冲开关；其次所述控制单元、所述高频振荡单元、所述执行单元以及所述反馈单元被设置于一电路板；其中所述高频充放控制模块被一体地封装或通过SOC(System-on-a-Chip)封装；其中所述预储模块进一步地包括一整流单元和一预充放单元，其中所述整流单元接收所述微小信号，其中所述预充放单元将所述整流单元整流后的能量储存，并等待被所述高频充放控制模块获取；所述高频充放控制模块的所述高频振荡单元被所述预充放单元所储存的能量激活；其中所述执行单元包括一开断器和一储能器，其中所述开断器具有一开状态和一断状态，所述开断器的开断频率被所述高频振荡单元所控制，其中所述储能器被所述开断器控制而进行充放电；其中所述预充放单元中存储有所述微小信号的能量激活所述高频振荡单元控制开断器；其中当所述开断器处于开的状态，所述储能器通过所述开断器从所述预充放单元获取能量，当所述开断器处于断的状态，所述储能器与所述开断器断开，向外部提供刚刚充电的从所述预充放单元获取的能量，或者当所述开断器处于开的状态，所述储能器在充电，当所述开断器处于断的状态，所述储能器与所述开断器断开，所述储能器对外部放电；其中通过所述储能器在充电和放电之间转换，直至所述预充放单元中的能量被输出完全；其中所述储能器充电与放电之间的频率范围为：20KHz至10MHz。


6.根据权利要求1至5中任一所述的微小信号检测装置，其中所述信息获取电路模块包括依次相通信地连接的一识别单元、一处理单元以及一通讯单元，其中所述处理单元进一步包括一输入接口、一输出接口、一供能接口以及一预定程序块，所述输入接口向所述预定程序块输出所述识别单元因识别所述微小信号而得到的识别结果，所述预定程序块对所述微小信号进行处理后由所述输出接口向所述通讯单元输出，所述供能接口被连接于所述高频充放控制模块。


7.根据权利要求6所述的微小信号检测装置，其中所述预定程序块在预置程序的控制下初始化运行，将所述信息获取电路模块的参数进行配置；其中通过对所述输入接口中得到的所述微小信号的参数，所述预定程序块进行调用并进行一定的运算，最后通过所述输出接口传输至外部；其中所述整流单元为二极管整流电路；其中所述预充放单元为电容器或电容器组；其中所述储能器为电感或电感组；其中所述高频振荡单元的振荡频率的范围为：20KHz至10MHz之间。


8.根据权利要求1至5中任一所述的微小信号检测装置，其中所述高频充放控制模块用一定频率的方式、可控电压的方式或脉冲宽度可调的方式进行输出能量。


9.一微小信号检测方法，其特征在于，所述微小信号检测方法包括如下步骤：(a)延长一突发的微小信号的能量存在的时间；和
(b)基于所述微小信号的能量检测所述微小信号，以得到检测结果。


10.根据权利要求9所述的微小信号检测方法，其中所述步骤(a)进一步包括：
(a.1)一预储模块暂时地存储所述微小信号的能量；和
(a.2)一高频充放控制模块自所述预储模块间续地获取能量并以一定频率的方式、可控电压的方式或脉冲宽度可调的方式进行输出能量，以延长所述微小信号的能量存在的时间。


11.根据权利要求9或10所述的微小信号检测方法，其中在所述步骤(a)之前，所述微小信号检测方法进一步包括步骤：(c)预识别所述微小信号。


12.根据权利要求10所述的微小信号检测方法，其中所述高频充放控制模块输出能量的时间大于所述微小信号的能量被存储于所述预储模块的时间。


13.延长一突发的微小信号的能量存在的时间的方法，其特征在于，所述延长方法包括如下步骤：
(A)暂时地存储所述微小信号的能量于一预储模块；和
(B)允许一高频充放控制模块间断地自所述预储模块获取能量、并以一定频率输出电压而延长所述微小信号的能量存在的时间。


14.一微小信号检测装置，其特征在于，包括：
一能量获取电路模块，其包括一预储模块和被连接于所述预储模块的一高频充放控制模块，其中所述预储模块将一微小信号的能量暂时地存储，所述高频充放控制模块获取所述预储模块中的能量，所述高频充放控制模块以一定频率的方式将能量输出；和
一信息获取电路模块，其中所述高频充放控制模块提供能量至所述信息获取电路模块，其中所述信息获取电路模块将检测的信号进行传输；
其中所述微小信号检测装置的工作过程为：
(a)获取一动作产生的微小信号，其能量在0.001焦耳以内；
(b)将微小信号的能量存储于预储模块中；
(c)由高频充放控制模块获取所述预储模块中的能量；以及
(d)所述高频充放模块以一定的开关频率将所述预储模块中的能量间歇的供应给所述处理单元及所述通讯单元。


15.根据权利要求14所述的微小信号检测装置，其中从所述微小信号的能量和信息分别进行获取和检测。


16.根据权利要求14所述的微小信号检测装置，其中将所述微小信号的能量存在时间延长，进一步地为信息获取提供能源支撑。


17.根据权利要求14所述的微小信号检测装置，其中所述微小信号的能量存在时间被延长，以保证数据传输的可靠性、降低误码率，使得输出的能量被有效地利用。


18.根据权利要求14所述的微小信号检测装置，其中所述能量获取电路模块从所述微小信号获取能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖淑辉，
申请(专利权)人：廖淑辉，
类型：发明
国别省市：广东;44