用于评估信号的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于评估信号

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于评估信号的方法和设备


[0001]本公开涉及一种用于评估信号的方法和设备，其中信号从信号源经由信号调节单元被提供给微控制器用于进行信号评估
。
信号评估可以例如包括测量有噪声的或受干扰的
PWM
信号的幅度
、
频率或负载周期
。

技术介绍

[0002]在借助于微控制器的传统信号评估的情况下，信号首先在信号源处被检测，然后借助于诸如电缆或线路之类的传输元件被输送给信号调节单元，所述信号调节单元在借助于信号调节单元处理的信号又被输送给微控制器用于进行信号评估之前对信号进行预处理
。
从信号检测
、
经由信号传输以及也在信号调节单元中的信号预处理期间，干扰可能影响信号或使信号有噪声
。
在用于进行信号评估的传统设备中，与此相应地信号调节单元被实施为硬件，使得输入信号的电平适配被适配于微控制器的电压范围
。
与此有关地，可以设置带通滤波器，例如低通滤波器，所述低通滤波器从信号中移除高频干扰
。
此外，信号调节单元可以具有比较器或施密特触发器，以便获得用于测量频率或负载周期的相对于定时器的切换阈的足够的信号噪声比
。
为了适配于信号特性，有时还实现具有不同切换阈的多个比较器或者在所使用的比较器处提供不同的切换阈
。
这种硬件解决方案或各个器件是安装空间密集的，并且易于出错，由此可能干扰或损害信号评估
。
传统设备或借助于传统设备执行信号评估所利用的方法对信号干扰和边沿平滑
(Flankenverschliff)
以及从而在使用低阶输入滤波器时对幅度以及定时失真是敏感的
。
此外，由于不同的构件而得出高材料成本以及较大的必要的电路板面积
。
附加地，只要需要极限值或比较器的特定于情况的切换，则可能存在更高的软件耗费
。

技术实现思路

[0003]因此，本公开的任务是创建一种方法和设备，其中可以在信号评估的不变的或改善的质量的情况下比较简单地执行信号的评估
。
[0004]该任务通过具有独立专利权利要求的特征的方法或设备来解决
。
本公开的有利设计方案在从属权利要求中予以说明
。
[0005]根据本公开，一种用于评估信号的方法具有随后列举的步骤
。
为了进行信号评估，信号从信号源经由信号调节单元被提供给微控制器以进行信号评估
。
信号源是在其处例如借助于传感器检测信号的那个位置或那个区域
。
信号调节单元是被构造用于在将信号输送给微控制器以进行信号评估之前处理或调节所述信号的单元
。
微控制器被构造用于评估信号
。
[0006]‑
检测来自信号源的信号并且将信号传输给具有抗混叠滤波器的信号调节单元
。
根据该方法步骤，来自信号源的信号首先被检测并且被传输给信号调节单元
。
借助于抗混叠滤波器对信号进行滤波
。
抗混叠滤波器是被构造用于减小信号的带宽以便满足关于相关的带宽的奈奎斯特
‑
香农定理的滤波器
。
抗混叠滤波器是相对简单的形式的带通滤波器
(
一
阶
RC
低通
)
，并且因此是不仅成本最有益而且在电路板上按面积最高效的实现
。
[0007]‑
借助于抗混叠滤波器对信号进行滤波，所述抗混叠滤波器根据要检测的信号来设定
。
根据该方法步骤，借助于抗混叠滤波器对来自信号源的信号进行滤波
。
在此，抗混叠滤波器被设定为使得信号在相关的带宽中保持尽可能未被滤波的，或者可以有利地精确地评估该范围以用于进一步的信号评估
。
[0008]‑
在微控制器中处理经滤波的信号，其中借助于以下步骤处理经滤波的信号
。
提供给微控制器的经滤波的信号根据随后的方法步骤被进一步处理以用于进行信号评估
。
[0009]‑
借助于模数转换器对经滤波的信号进行数字化，由此产生离散值
。
根据该步骤，借助于
AD
转换器从经滤波的信号中产生离散值，其中所述离散值例如被储存在存储器中
。
[0010]‑
将所产生的离散值与预定义的阈值或范围进行比较，其中借助于可配置的数字比较器执行所述比较
。
根据该方法步骤，将来自数字化的各个所产生的离散值与预定义的范围或预定义的阈值进行比较
。
阈值或范围还可以例如是极限带
、
模型或特性曲线族
。
根据一种实施方式，可配置的数字比较器可以是借助于软件可配置的
。
[0011]‑
将比较的结果传送给定时器系统
。
根据该方法步骤，比较结果被传送给微控制器内的定时器系统
。
[0012]‑
如果各个离散值分别大于预定义的阈值或预定义的范围或满足比较准则，则将各个离散值储存到预定义的存储区域中，其中由定时器系统发起储存
。
根据该方法步骤，如果相应的各个离散值已经满足了比较准则，则根据先前执行的比较借助于定时器系统发起对各个离散值的储存
。
比较准则例如是各个离散值分别大于预定义的阈值或预定义的范围
。
根据另一实施方式，还可设想的是，比较准则包含未超过预定义的阈值或预定义的范围，或者比较准则是突围出预定义的极限带
。
[0013]‑
对储存在预定义的存储区域中的信号的离散值进行评估
。
例如，微控制器的功能软件可以从预定义的存储区域中进行评估用于确定例如信号的幅度
、
频率或其他参数
。
[0014]根据本公开，对于信号评估取消外部器件，诸如阈转换开关
、
比较器
、
高阶滤波器等
。
此外，既不需要在微控制器处通向计时器系统的单独的输入端用于将信号直接传送给定时器，必要时也不需要通向比较器或通向可切换阈的可能控制线路
。
除了省去外部器件之外，由此附加地还可以减小电路板面积
。
与此相应地，借助于根据本公开的方法，在同时减小电路板面积并且从而总体上简化的结构的情况下可以有利地精确地且稳健地实现信号评估
。
[0015]根据一种实施方式，抗混叠滤波器根据要检测的信号被设定为使得所述信号在所需要的频率范围内被衰减得尽可能少并且在对应的奈奎斯特频率处存在足够高的阻带衰减
。
根据要检测的信号确定所需要的频率范围，使得可以有利地检测要检测的信号
。
根据一种实施方式，抗混叠滤波器借助于截止频率的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于评估信号
(105)
的方法，其中所述信号
(105)
从信号源
(110)
经由信号调节单元
(140)
被提供给微控制器
(150)
用于进行信号评估，所述方法具有以下步骤
:
‑
检测来自所述信号源
(110)
的信号
(105)
并且将所述信号
(105)
传输给所述信号调节单元
(140)
，所述信号调节单元具有抗混叠滤波器
(142)
；
‑
借助于根据要检测的信号
(105)
设定的抗混叠滤波器
(142)
对所述信号
(105)
进行滤波，并且将经滤波的信号
(105)
提供给所述微控制器
(150)
；
‑
在所述微控制器
(150)
中处理所述经滤波的信号
(105)
，其中借助于以下步骤处理所述经滤波的信号
(105):
‑
借助于模拟
/
数字转换器
(160)
对所述经滤波的信号
(105)
进行数字化，由此产生离散值；
‑
将所产生的离散值与预定义的阈值或范围进行比较，其中借助于可配置的数字比较器
(210)
执行所述比较；
‑
将所述比较的结果传送给定时器系统
(170)
；
‑
如果各个离散值分别大于所述预定义的阈值或预定义的范围或满足比较准则，则将所述各个离散值储存到预定义的存储区域中，其中由所述定时器系统
(170)
发起所述储存，并且
‑
对储存在所述预定义的存储区域中的信号
(105)
的离散值进行评估
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中所述抗混叠滤波器
(142)
根据要检测的信号
(105)
被设定为使得所述信号
(105)
在所需要的频率范围内被衰减得尽可能少并且在对应的奈奎斯特频率处存在足够高的阻带衰减
3.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中借助于所述模拟
/
数字转换器
(160)
来执行所述经滤波的信号
(105)
的时间等距采样
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中借助于所述定时器系统
(170)
定义触发时间点或触发窗口，在所述触发时间点或触发窗口期间，所述模拟
/
数字转换器
(160)
对所述经滤波的信号
(105)
进行数...

【专利技术属性】
技术研发人员：KD，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：