[发明专利]一种快速表征超过特定阻值的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种表征特定阻值的技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明提供了一种快速表征超过特定阻值的方法及装置。

本发明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。

本发明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：

(1)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。

通过本发明的上述技术方案，能够快速、简单、实时地表征阻值是否超过设定阈值。

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是根据本发明的快速表征超过特定阻值的方法的示意图；

图4是根据本发明的快速表征超过特定阻值的方法的结构连接框图；

图5是根据本发明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是根据本发明的表征对象没有超过特定阻值的响应图；

图9是根据本发明的表征对象超过特定阻值的响应图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。为清楚起见，省略了对完整理解本发明不必要的元素。这些附图提炼为简单的示意图，能够说明本发明的基本方法及装置。