故障诊断电路装置、诊断方法、计算机、存储介质及程序制造方法及图纸

本发明专利技术涉及桥式电阻式传感器技术领域，公开一种故障诊断电路装置、诊断方法、计算机、存储介质及程序，其信号处理单元包括故障检测电路，故障检测电路包括第一比较器、第二比较器；桥式电阻式传感器的两输出端分别连接第一比较器、第二比较器的正输入端，两比较器的负输入端均连接第一基准电压；信号处理单元调整桥式电阻式传感器的激励电压的大小，以使桥式电阻式传感器的两输出端所输出的差分电压产生变化，且差分电压分别通过第一比较器、第二比较器与第一基准电压进行比较，第一比较器、第二比较器分别输出第一结果、第二结果，并判断桥式电阻式传感器正常或异常。本发明专利技术最大限度的减小对正常电路的影响，提高性能、效率，节约成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
故障诊断电路装置、诊断方法、计算机、存储介质及程序


[0001]本专利技术涉及桥式电阻式传感器
，尤其涉及一种桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置、故障诊断方法、计算机、存储介质及计算机可读的程序。

技术介绍

[0002]目前该类桥式电路的检测方法包括：1、使用多个比较器，多个比较阈值，通过判断桥式电阻式传感器的输出是否在阈值范围内来判断传感器是否正常工作，该方法一般需要4个比较器，且需要根据传感器的特性进行比较器阈值设置，否则会出现较大概率的误判，而且不能有效判断传感器的短路状态；2、增加额外的电阻网络，通过改变传感器的连接网络关系，如果是正常状态的桥传感器会产生对应的输出状态，出现开路短路等异常状态时，将会被快速检测出来，该方法需要较大的电阻否则会对原本的桥式电路产生影响；上述第1中方法：桥式电阻式传感器（图1中的桥式电阻式传感器部分）在日常生活和生产中均有大量的应用，但是桥式电阻式传感器一般信号不是很大，且本身驱动能力较弱，一般不会将桥式电阻式传感器的信号拿来直接使用，而是会将桥式电阻式传感器的输出信号通过信号处理单元（图1中的信号处理单元部分）来进行处理。在生产过程中传感器调理芯片需要对桥式电阻式传感器的状态进行判断，防止连接过程中存在开路、短路等一系列异常情况，这部分电路称为故障检测电路。该方法一般需要4个比较器，且需要根据传感器的特性进行比较器阈值设置，否则会出现较大概率的误判，而且不能有效判断传感器的短路状态。
[0003]上述第2中方法中比较典型的现有技术是：公开号为：CN 101732044 B，专利号为：200810217325.X，名称为：一种桥型压力传感器检测电路、检测方法及监护仪的专利，提供一种桥型压力传感器检测电路，所述电路包括导联 检测网络、电压导出电路和判断单元，所述导联检测网络至少一端连接电势点，所述导联检 测网络用于与桥型压力传感器的两输出端连接，所述电压导出电路的输入端与导联检测网 络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连，所述电压导出电路用于将所述桥型 压力传感器的两输出端电压或电压相关量传导到所述判断单元，所述判断单元将桥型压力 传感器两输出点的电压或电压相关量与设定条件进行比较，判断所述桥型压力传感器的故障。
[0004]桥型压力传感器采用经典的惠斯顿电桥结构，桥臂电阻 R1=R2=R3，通常为 300Ω～10K 范围 ( 不同品牌传感器的桥臂电阻有所不同 )，其中可变电阻 Rx 是一个压敏 电阻，它的阻值会随着外部压力的变化而变化，外部压力越大，压敏电阻的阻值越小，表现 出来就是电桥输出的 IBP+ 与 IBP
‑ꢀ
的差模电压越大。常见传感器的精度为 5uV/V/mmHg，在 5V 供电时，1mmHg 压力对应电桥输出的差模电压为 5*5=25uV。导联脱落检测电路是一个简单的电阻分压结构，其中 R4，R5，R6 都远大于电桥的 桥臂电阻。在该电路中，IBP 压力测量值与导联脱落检测结果都是通过对仪表放大器输出 电压进行分析处理得到的。IBP导联脱落与导联连接这两种状态分别对应仪表放大器输出电压的不同范围。该方法增加额外的电阻网络，通过改变传感器的连接网络关系，如果是正常状态的桥传感器会产生对应的
输出状态，出现开路短路等异常状态时，将会被快速检测出来，但是该方法需要较大的电阻否则会对原本的桥式电路产生影响，而较大的电阻则对整个电路的成本和体积造成极大的增加，极大地降低了其适用范围。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置、故障诊断方法、计算机、存储介质及计算机可读的程序。
[0006]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供的技术方案为：提供一种桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置，用于对所述桥式电阻式传感器的故障进行诊断，包括：信号处理单元，所述信号处理单元包括故障检测电路，所述故障检测电路包括第一比较器、第二比较器；所述桥式电阻式传感器的输入端连接一激励电压V
B
，且所述激励电压V
B
大小可调；所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的正输入端，所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的正输入端，所述第一比较器、第二比较器的负输入端连接第一基准电压REF；或所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的负输入端，所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的负输入端，所述第一比较器、第二比较器的正输入端连接第一基准电压REF；中央处理单元，所述中央处理单元用于通过所述信号处理单元调整所述激励电压V
B
的大小，以使所述桥式电阻式传感器的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压V
L
、V
R
产生变化，且所述差分电压V
L
、V
R
分别通过所述第一比较器、第二比较器与所述第一基准电压REF进行比较，所述第一比较器、第二比较器分别输出第一结果F
L
、第二结果F
R
，所述中央处理单元通过所述第一结果F
L
、第二结果F
R
判断所述桥式电阻式传感器正常或异常。
[0007]所述信号处理单元还包括第二基准电压VREF，所述激励电压V
B
是通过所述第二基准电压VREF进行输出。
[0008]所述桥式电阻式传感器的地端V
G
与所述信号处理单元的地端连接在一起。
[0009]所述桥式电阻式传感器包括电阻R
1L
、电阻R
2L
、电阻R
1R
、电阻R
2R
，所述电阻R
1L
、电阻R
1R
的正极连接在一起并与所述激励电压V
B
连接，所述电阻R
1L
的负极与电阻R
2L
的正极连接，所述电阻R
1R
的负极与电阻R
2R
的正极连接，所述电阻R
1L
的负极与电阻R
2L
的正极连接并形成所述第一输出端，所述电阻R
1R
的负极与电阻R
2R
的正极连接并形成所述第二输出端，所述电阻R
2L
、电阻R
2R
的负极连接在一起形成所述桥式电阻式传感器的地端。
[0010]所述中央处理单元还用于通过所述信号处理单元控制所述第一基准电压REF、第二基准电压VREF均同时工作在第一时间段Φ1或第二时间段Φ2，其中所述第一时间段Φ1为低电平的时间段、第二时间段Φ2为高电平的时间段：在Φ1内使得，在Φ2内使得；在Φ1内使得，在Φ2内使得；则在Φ1期间，，；
在Φ2期间，，；且所述桥式电阻式传感器的R
1L
、R
2L
和R
1R
、R
2R
完全等效，R
1L
=R...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置，用于对所述桥式电阻式传感器的故障进行诊断，其特征在于，包括：信号处理单元，所述信号处理单元包括故障检测电路，所述故障检测电路包括第一比较器、第二比较器；所述桥式电阻式传感器的输入端连接一激励电压V
B
，且所述激励电压V
B
大小可调；所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的正输入端，所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的正输入端，所述第一比较器、第二比较器的负输入端连接第一基准电压REF；或所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的负输入端，所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的负输入端，所述第一比较器、第二比较器的正输入端连接第一基准电压REF；中央处理单元，所述中央处理单元用于通过所述信号处理单元调整所述激励电压V
B
的大小，以使所述桥式电阻式传感器的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压V
L
、V
R
产生变化，且所述差分电压V
L
、V
R
分别通过所述第一比较器、第二比较器与所述第一基准电压REF进行比较，所述第一比较器、第二比较器分别输出第一结果F
L
、第二结果F
R
，所述中央处理单元通过所述第一结果F
L
、第二结果F
R
判断所述桥式电阻式传感器正常或异常。2.如权利要求1所述的桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置，其特征在于，所述信号处理单元还包括第二基准电压VREF，所述激励电压V
B
是通过所述第二基准电压VREF进行输出。3.如权利要求1所述的桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置，其特征在于，所述桥式电阻式传感器的地端V
G
与所述信号处理单元的地端连接在一起。4.如权利要求2所述的桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置，其特征在于，所述桥式电阻式传感器包括电阻R
1L
、电阻R
2L
、电阻R
1R
、电阻R
2R
，所述电阻R
1L
、电阻R
1R
的正极连接在一起并与所述激励电压V
B
连接，所述电阻R
1L
的负极与电阻R
2L
的正极连接，所述电阻R
1R
的负极与电阻R
2R
的正极连接，所述电阻R
1L
的负极与电阻R
2L
的正极连接并形成所述第一输出端，所述电阻R
1R
的负极与电阻R
2R
的正极连接并形成所述第二输出端，所述电阻R
2L
、电阻R
2R
的负极连接在一起形成所述桥式电阻式传感器的地端。5.如权利要求4所述的桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置，其特征在于，所述中央处理单元还用于通过所述信号处理单元控制所述第一基准电压REF、第二基准电压VREF均同时工作在第一时间段Φ1或第二时间段Φ2，其中所述第一时间段Φ1为低电平的时间段、第二时间段Φ2为高电平的时间段：在Φ1内使得，在Φ2内使得；在Φ1内使得，在Φ2内使得；则在Φ1期间，，；在Φ2期间，，；且所述桥式电阻式传感器的R
1L
、R
2L
和R
1R
、R
2R
完全等效，R
1L
=R
1R
、R
2L
=R
2R
，令：
；若在Φ1期间，在Φ2期间，，即，则判断所述桥式电阻式传感器正常工作；当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器工作正常；若Φ1期间F
L
、F
R
>0或者Φ2期间F
L
、F
R
<0，得到 或，则判断所述桥式电阻式传感器异常；其中，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0<k1<1、0<k2<1、0<k3<1、0<k4<1；当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器存在异常。6.一种桥式电阻式传感器的故障诊断方法，用于通过中央处理单元控制信号处理单元对桥式电阻式传感器是否存在故障进行诊断，其中所述信号处理单元包括故障检测电路，且所述故障检测电路包括第一比较器、第二比较器，其特征在于，包括如下步骤：将所述桥式电阻式传感器的输入端连接至一激励电压V
B
，且所述激励电压V
B
大小可调；将所述桥式电阻式传感器的第一输出端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏雷，钟美庆，
申请(专利权)人：泉州昆泰芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：