CN102497189A - 一种信号采样方法、可控开关与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种信号采样方法、可控开关与装置，涉及通信领域，能够实现传感器即插即用，节约硬件资源。该信号采样方法包括：接入传感器后，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与当前导通的传感器采样电路对应的信号；若检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号，则进行开关切换，使得传感器切换至其他传感器采样电路，重复上述步骤直至其他导通的传感器采样电路中的检测信号为与其他导通的传感器采样电路对应的信号。本发明实施例用于信号的的采样。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信号采样方法与装置。
背景技术
在通信电源中，不同类型的传感器大多具有不同的级别，如电流型温度传感器分为多种级别，常用的有微安级和毫安级两种。在工作范围内，电流型传感器检测的温度和输出的电流成线性关系。示例性的，毫安级传感器的规格为4～20mA，对应的温度范围为-20℃～80℃；微安级传感器的规格为223～373mA。对应的温度范围为-40℃～100℃。
实际应用中，在信号采样装置中，一种级别的传感器对应相应的电路，其他电路不能适配该级别的传感器。例如，电流型温度传感器通过插入传感器接口接入相应的传感器采样电路，向信号采样装置提供电流信号，在该信号采样装置上，通常通过一个电阻将电流信号转换成电压信号，模数转换器(ADC，Analog-to-Digital Converter)采样到这个电压信号，通过相关公式运算，就能计算出当前的温度值。
为使信号采样装置兼容两种不同级别的传感器，现有技术方案中，在信号采样装置中，设置两个独立的传感器的接口和两个不同级别的采样电路，使用时需要区分不同传感器的接口，无法实现即插即用，同时浪费了硬件资源。
发明内容
本发明的实施例提供一种信号采样方法与装置，能够实现传感器即插即用，节约硬件资源。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供一种信号采样方法，包括：
接入传感器后，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与所述当前导通的传感器采样电路对应的信号；
若所述检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号，则进行开关切换，使得所述传感器切换至其他传感器采样电路，重复上述步骤直至其他导通的传感器采样电路中的检测信号为与所述其他导通的传感器采样电路对应的信号。
一方面，提供一种可控开关，包括：
判断单元，用于接入传感器后，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与所述当前导通的传感器采样电路对应的信号；
切换单元，用于当所述检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号时，进行开关切换，使得所述传感器切换至其他传感器采样电路，重复上述步骤直至其他导通的传感器采样电路中的检测信号为与所述其他导通的传感器采样电路对应的信号。
开关，用于传感器采样电路间的切换。
一方面，提供一种信号采样装置，包括模数转换器，还包括：上述可控开关，所述可控开关用于控制传感器采样电路的切换；
一个传感器接口，所述传感器接口与所述可控开关连接；
至少两种传感器采样电路；所述至少两种传感器采样电路适配不同级别的传感器。
本发明实施例提供了一种信号采样方法与装置，在接入传感器后，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与当前导通的传感器采样电路对应的信号；若检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号，则进行开关切换，使得传感器切换至其他传感器采样电路，重复上述步骤直至其他导通的传感器采样电路中的检测信号为与其他导通的传感器采样电路对应的信号。这样一来，不同级别传感器插入一个传感器接口时，通过对当前导通的传感器采样电路中检测信号的判断，决定开关是否切换，导通了适配插入的传感器的传感器采样电路，实现了传感器即插即用，同时减少了传感器接口数量，节约了硬件资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种信号采样方法流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种信号采样方法流程图；
图3为本发明实施例提供的可控开关结构图；
图4为本发明实施例提供的一种信号采样装置结构图；
图5为本发明实施例提供的另一种信号采样装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供一种信号采样方法，如图1所示，包括：
S101、接入传感器后，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与当前导通的传感器采样电路对应的信号。
S102、若检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号，则进行开关切换，使得传感器切换至其他传感器采样电路。重复上述步骤直至其他导通的传感器采样电路中的检测信号为与其他导通的传感器采样电路对应的信号。
这样一来，不同级别传感器插入一个传感器接口时，通过对当前导通的传感器采样电路中检测信号的判断，决定开关是否切换，导通了适配插入的传感器的传感器采样电路，实现了传感器即插即用，同时传感器接口数量减少，节约了硬件资源。
同时，步骤S101具体包括：判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于当前导通的传感器采样电路的信号阈值范围内。
步骤S102包括：若当前导通的传感器采样电路中的检测信号不在信号阈值范围内，则进行开关切换，使得传感器切换至其他传感器采样电路。
在传感器切换至其他传感器采样电路后，继续进行检测，以判断处于导通状态的其他传感器采样电路中的检测信号是否在该处于导通状态的其他传感器采样电路的信号范围阈值内；并且当检测信号不在该处于导通状态的其他传感器采样电路的信号范围阈值内的时候，继续将传感器向其他传感器采样电路切换，直至其他传感器采样电路中的检测信号能够处于信号阈值范围内。
需要说明的是，当前导通的传感器采样电路为第一传感器采样电路，其他传感器采样电路为第N传感器采样电路，其中N为大于1的自然数。特别的，步骤S101可以由单板软件完成，也可以由程序指令相关的硬件完成。
进一步地，当第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为微安传感器采样电路时，步骤S101具体包括：判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的微安信号阈值范围内。当第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为毫安传感器采样电路时，步骤S101具体包括：判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的毫安信号阈值范围内。
本发明实施例提供的信号采样方法具体步骤如图2所示，包括：
S201、导通第一传感器采样电路。信号采样装置初始设置时，可以使用开关连接第一传感器采样电路，当传感器插入传感器接口，开关与该接口连接，因此第一传感器采样电路导通。执行步骤S202。
S202、判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于信号阈值范围内。对于S201的第一传感器采样电路，此处的当前导通的传感器采样电路即为第一传感器采样电路。若第一传感器采样电路中检测信号在第一传感器信号阈值范围内，传感器采样电路中信号正常，执行步骤S203，若第一传感器采样电路中信号不在第一传感器信号阈值范围内，传感器采样电路中信号不正常，执行步骤S204。
S203、进行模数转换流程。模数转换器采样到传感器采样电路中信号，通过相关公式运算，计算出该信号采样装置要采样的参数。该参数可以为温度值、湿度值、压力值等等。
S204、开关切换导通第N传感器采样电路。对于S201的第一传感器采样电路，此处的第N传感器信号即为第二传感器采样电路。开关切换后，导通第N传感器采样电路，N≤n时(n为传感器采样电路的个数)，重复进行S202、S204的判断、切换过程，直至传感器采样电路中信号未超出该传感器信号阈值。若N＞n，执行S205。
S205、报错。该报错信息可以为传感器不匹配或传感器故障。
示例性的，当信号采样装置为毫安/微安电流型信号采样装置时，当第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为微安传感器采样电路时，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于当前导通的传感器采样电路正常工作时的信号阈值范围内包括：判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的微安信号阈值范围内，若传感器采样电路中信号小于微安信号阈值，则判断信号正常；若传感器采样电路中信号大于微安信号阈值，则判断信号不正常。同样的，当第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为毫安传感器采样电路时，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于当前导通的传感器采样电路正常工作时的信号阈值范围内包括：判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的毫安信号阈值范围内。
这里以毫安/微安电流型温度信号采样装置对该信号采样方法进行详细解释。该信号采样装置初始时，开关导通微安传感器采样电路，并设置好微安与毫安信号阈值范围，当前默认微安信号阈值范围为大于0小于x微安，微安信号阈值范围为大于等于x微安。示例性的，当传感器插入传感器接口后，微安传感器采样电路导通。若微安传感器采样电路中的检测信号在微安信号阈值范围内，即大于0小于x微安，则判断信号正常，此时模数转换器采样到微安传感器采样电路中信号，通过相关公式运算，计算出该信号采样装置要采样的温度值。若微安传感器采样电路中检测信号不在微安信号阈值范围内，则判断信号不正常，当信号不正常时，开关切换，使得传感器切换至毫安传感器采样电路，导通毫安传感器采样电路，再次进行判断，若毫安传感器采样电路中检测信号在毫安信号阈值范围内，则判断信号正常，此时模数转换器采样到毫安传感器采样电路中信号，通过相关公式运算，计算出该信号采样装置要采样的温度值。若毫安传感器采样电路中信号不在毫安信号阈值范围内，则判断信号不正常，此时输出报错信息，该报错信息可以为传感器不匹配或传感器故障。
需要说明的是，现有技术中的毫安/微安电流型信号采样装置通常在传感器采样电路中通过一个电阻将电流信号转换成电压信号，而设定的信号阈值范围通常为电流信号阈值范围，因此在判断检测信号是否正常时，可以采样到电压信号，将其转换为相应的电流信号，再比较其是否在信号阈值范围内。同时，模数转换器采样到信号通常为电压信号。
特别的，当传感器采样电路中信号为零时，可以报错：传感器未插入。
这样，用户在使用的时候，就不用关注当前使用的是4～20mA的毫安电流型温度信号传感器，还是223～373mA的微安电流型温度信号传感器，直接将传感器插入信号采样装置的传感器接口上即可。
本发明实施例提供的信号采样方法中，不同级别传感器插入一个传感器接口时，通过对当前导通的传感器采样电路中检测信号的判断，决定开关是否切换，导通了适配插入的传感器的传感器采样电路，实现了传感器即插即用，同时传感器接口数量减少，节约了硬件资源。
实施例二
本发明实施例提供的一种可控开关30，如图3所示，包括：
判断单元301，用于接入传感器后，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与当前导通的传感器采样电路对应的信号。
切换单元302，用于当检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号时，进行开关切换，使得传感器切换至其他传感器采样电路。
开关303，用于传感器采样电路间的切换。
这样一来，不同级别传感器插入一个传感器接口时，判断单元通过对当前导通的传感器采样电路中检测信号进行判断，切换单元决定开关是否切换，开关切换导通了适配插入的传感器的传感器采样电路，实现了传感器即插即用，同时传感器接口数量减少，节约了硬件资源。
需要说明的是，该判断单元301可以为单板上执行软件功能的模块，也可以是执行程序指令的硬件。
判断单元301具体用于：判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于当前导通的传感器采样电路的信号阈值范围内。
切换单元302具体用于：若当前导通的传感器采样电路中的检测信号不在信号阈值范围内，则进行开关切换，使得传感器切换至其他传感器采样电路。
特别的，当前导通的传感器采样电路可以为第一传感器采样电路，其他传感器采样电路可以为第N传感器采样电路，其中N为大于1的自然数。
示例的，当第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为微安传感器采样电路时，判断单元具体用于：判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的微安信号阈值范围内。
当第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为毫安传感器采样电路时，判断单元具体用于：判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的毫安信号阈值范围内。
本发明实施例提供的可控开关，不同级别传感器插入一个传感器接口时，判断单元通过对当前导通的传感器采样电路中检测信号进行判断，切换单元决定开关是否切换，开关切换导通了适配插入的传感器的传感器采样电路，实现了传感器即插即用，同时传感器接口数量减少，节约了硬件资源。
实施例三
本发明实施例提供的一种信号采样装置40，如图4所示，包括模数转换器401，还包括可控开关402，用于控制传感器采样电路的切换，该可控开关402与上述可控开关30相同；一个传感器接口403，传感器接口与可控开关连接；至少两种传感器采样电路404；不同的传感器404采样电路适配不同级别的传感器。
示例性的，毫安/微安电流型信号采样装置50，如图5所示，包括：传感器接口501，用于传感器的接入；可控开关502，用于控制传感器采样电路的切换；毫安传感器采样电路503，用于适配毫安传感器进行采样；微安传感器采样电路504，用于适配微安传感器进行采样；模数转换器505，用于进行模数转换。其中A1、A2分别为可控开关502对毫安传感器采样电路503、微安传感器采样电路504的接入点。
本发明实施例提供的信号采样装置，不同级别传感器插入一个传感器接口时，可控开关通过对当前导通的传感器采样电路中检测信号进行判断，决定开关是否切换，导通了适配插入的传感器的传感器采样电路，实现了传感器即插即用，同时传感器接口数量减少，节约了硬件资源。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种信号采样方法，其特征在于，包括：
接入传感器后，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与所述当前导通的传感器采样电路对应的信号；
若所述检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号，则进行开关切换，使得所述传感器切换至其他传感器采样电路，重复上述步骤直至其他导通的传感器采样电路中的检测信号为与所述其他导通的传感器采样电路对应的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与当前导通的传感器采样电路对应的信号，具体包括：
判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于当前导通的传感器采样电路的信号阈值范围内；
所述若所述检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号，则进行开关切换具体包括：
若当前导通的传感器采样电路中的检测信号不在所述信号阈值范围内，则进行开关切换，使得所述传感器切换至其他传感器采样电路，重复上述步骤直至其他导通的传感器采样电路中的检测信号处于其他导通的传感器采样电路的信号阈值范围内。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前导通的传感器采样电路为第一传感器采样电路，所述其他传感器采样电路为第N传感器采样电路，其中N为大于1的自然数。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，
当所述第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为微安级传感器采样电路时，所述判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于当前导通的传感器采样电路正常工作时的信号阈值范围内，具体包括：
判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的微安信号阈值范围内；
当所述第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为毫安级传感器采样电路时，所述判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于当前导通的传感器采样电路的信号阈值范围内，具体包括：
判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的毫安信号阈值范围内。
5.一种可控开关，其特征在于，包括：
判断单元，用于接入传感器后，判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否为与所述当前导通的传感器采样电路对应的信号；
切换单元，用于当所述检测信号不是与当前导通的传感器采样电路对应的信号时，进行开关切换，使得所述传感器切换至其他传感器采样电路；
开关，用于传感器采样电路间的切换。
6.根据权利要求5所述可控开关，其特征在于，
所述判断单元具体用于：
判断当前导通的传感器采样电路中的检测信号是否处于当前导通的传感器采样电路的信号阈值范围内；
所述切换单元，具体用于：
若当前导通的传感器采样电路中的检测信号不在所述信号阈值范围内，则进行开关切换，使得所述传感器切换至其他传感器采样电路。
7.根据权利要求5所述可控开关，其特征在于，所述当前导通的传感器采样电路为第一传感器采样电路，所述其他传感器采样电路为第N传感器采样电路，其中N为大于1的自然数。
8.根据权利要求6或7所述可控开关，其特征在于，
当所述第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为微安级传感器采样电路时，所述判断单元具体用于：
判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的微安信号阈值范围内；
当所述第一传感器采样电路/第N传感器采样电路为毫安级传感器采样电路时，所述判断单元具体用于：
判断当前导通的第一传感器采样电路/第N传感器采样电路中的检测信号是否处于预设的毫安信号阈值范围内。
9.一种信号采样装置，包括模数转换器，其特征在于，还包括：权利要求5至8任意一项权利要求所述可控开关；
一个传感器接口，所述传感器接口与所述可控开关连接；
至少两种传感器采样电路；所述至少两种传感器采样电路适配不同级别的传感器。
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