CN106598818B - 连接器插座接口连接电路和操作方法 - Google Patents

连接器插座接口连接电路和操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种连接器插座接口连接电路和操作方法。一种设备配备有具有遭受液体侵入的插座形式的电连接器。该设备通过以下方式检测匹配连接器的插入并且可选地检测液体在插座中的存在：当插座的端子针脚从该端子针脚通常所耦合的电路部件断开耦合时，将低功率的脉冲感测信号施加到该端子针脚，并且同时地感测从该端子针脚耦合的电压，以及比较该电压与预定的较低电压界限以及可选的预定的较高电压界限，并且基于这些比较的结果，推断匹配连接器在插座中的存在，或可选地，液体在插座中的存在。

Description

连接器插座接口连接电路和操作方法
发明领域
本说明书涉及电插头与匹配插座之间的接口连接(interfacing)。更具体而言，本说明书涉及通用串行总线类型C插头和插座接口连接。
背景技术
诸如智能电话和平板计算机之类的终端设备通常配备有通用串行总线(USB)插座。USB插座和兼容的USB插头被用来接口连接到各种设备，包括，例如，膝上型计算机、打印机、数据获取设备、相机、闪存驱动器、智能电话、功能电话、台式计算机、音乐播放器、游戏控制台和游戏控制器。两端具有USB插头的电缆被用来促进配备有USB插座的两个不同设备之间的连接。
USB标准的最新的迭代叫做USB类型C。USB类型C标准提供更高速度的数据传输。USB类型C标准还包括新的水平地和垂直地对称的连接器设计、以及180°旋转对称的针脚布局，以便连接器可以被以两种方式中的任何一种方式插入，即，正面向上或上下颠倒。顺便说一句，USB类型C电缆在两端使用相同样式的插头。
在USB类型C标准中定义的针脚是配置信道(CC)端子针脚。CC端子针脚被用来检测插头向插座中的插入(附接到电缆，该电缆附接到其他设备)以及握手。根据USB类型C标准，配备有USB类型C插座的主机设备在USB类型C插座的CC端子针脚上周期性地发出脉冲，以探测所连接的插头的存在。当连接到电缆(该电缆连接到第二设备)的插头被插入到USB类型C插座中时，第二设备中的USB类型C控制器将检测CC端子针脚上的脉冲，以及主机设备与第二设备之间的通信将被启动。
将包括USB类型C插座的某些主机设备将被设计为防水。然而，如果导电液体(例如，果汁、海水)进入并且停留在符合USB类型C标准的插座内，则会产生问题。在长时间段内，在CC端子针脚上发出的如前所述的周期性脉冲会驱动插座的针脚上的电化学腐蚀反应。已用实验方法确认了，如果USB类型C在其中有水的情况下操作了几天，则会发生腐蚀。
解决腐蚀问题的一种方式将是提供覆盖插座的水密封帽盖。然而，在某种程度上，移除和替换帽盖会不方便，并且帽盖也可能会丢失。
会期望消除由CC端子脉冲信号驱动的电化学腐蚀问题。
发明内容
根据某些实施例，从第一电连接器(例如，插座)输出相对较高平均功率水平的握手信号取决于检测匹配的第二连接器，以及对匹配的第二连接器的检测是通过从第一电连接器输出相对较低平均功率水平的检测信号以及感测取决于匹配的第二连接器的存在或不存在的电压电平来实现的。
根据某些实施例，第一电连接器是与USB类型C插头兼容的插座，匹配的第二连接器是USB类型C插头，相对较高平均功率水平的握手信号是CC端子针脚脉冲信号，而当接地端子已从相关联的接地面分离了时，在USB类型C接地端子上输出相对较低平均功率水平的信号。
根据某些实施例，相对较低平均功率水平信号具有小于握手信号的持续时间的1/100的持续时间。
根据某些实施例，相对较低平均功率水平信号具有小于握手信号的电压的1/3的峰值电压。
根据某些实施例，相对较低平均功率水平信号具有小于握手信号的持续时间的1/100的持续时间,并且具有小于握手信号的电压的1/3的电压。
根据某些实施例，以上在本发明内容中所提及的特征的全部集合或任何子集都可以一起使用。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考下面的详细描述，由于本公开内容变得更好理解，所以将容易获得对本公开内容的更完整的了解并且获得其许多伴随的优点，其中：
图1是根据本公开内容的示例性实施例的包括配备有插座和匹配的插头的设备的系统的透视图；
图2是根据本公开内容的示例性实施例的图1中所示出的系统的插座和匹配的插头的针脚分配图；
图3是示出根据本公开内容的示例性实施例的图1-2中所示出的插座与插头之间的接口的元件的电示意图；
图4是根据本公开内容的示例性实施例的图1-3中所描绘的插座与插头之间的握手的方法的流程图；
图5示出根据本公开内容的示例性实施例的当根据图4中所描绘的过程把图1-3中所描绘的插座和插头进行接口连接时产生的电信号的曲线序列以及插头插入状态的曲线；
图6是包括图3的修改版本的图1中所示出的设备的框图，描绘了其中具有有限电导率的液体侵入了插座内部的状态；
图7示出在具有有限电导率的液体侵入了插座内部的情况下当把图1-3中所描绘的插座和插头进行接口连接时产生的电信号的曲线序列以及插头插入状态的曲线；
图8是图1-3中所描绘的插座与插头之间的握手以及检测插座中的液体的存在并向用户警告插座中的液体的存在的方法的流程图；以及
图9是图1所示出的设备的电路的一部分的框图。
具体实施方式
现在参考附图，其中，在多个视图中，相同参考编号表示相同或对应的部分。图1是根据本公开内容的示例性实施例的包括配备有插座20和匹配的插头200的设备100的系统1001的透视图。如图1所示，设备100采取平板计算机的形式，然而，可替选地，设备100可以是其他类型的设备，诸如，例如，智能电话、功能电话、膝上型计算机、台式计算机、相机、音乐播放器、游戏控制台或游戏控制器。根据本公开内容的某些实施例，插座20与USB类型C插头兼容，而匹配的插头200是USB类型C插头。电缆201电连接到匹配的插头200并且从匹配的插头200延伸。电缆的第二端(未示出)包括用于连接到第二设备(未示出)的第二USB类型C插头(未示出)。插座20包括衬底21，在衬底21上形成一组端子“针脚”(在图1中不可见)。针脚可以采取衬底21上的金属化区域的形式。插座20的端子针脚包括在背景技术部分所讨论的CC端子针脚21b(图3)、第一接地端子针脚(GND1)21a(图3)和第二接地端子针脚GND2(图6)。设备100包括(例如，经由未示出的普通印刷电路板)电耦合到插座20的通信接口电路10。顺便说一句，设备100还包括触摸屏101。触摸屏101是用户接口输出的一种形式。设备100也可以包括其他类型的用户接口输出，诸如，例如，扬声器924(图9)、指示灯932(图9)和/或振动警告919，934(图9)。说明性气泡103描绘了(未按比例)由CC端子针脚21b(图3)和GND针脚21a(图3)输出的信号。
当插头200被插入到插座20中时，通信接口电路10在CC端子针脚21b(图3)上输出一系列脉冲，这一系列脉冲被连接到电缆201的第二设备(未示出)检测。这些脉冲是设备100与第二设备(未示出)之间的握手处理的一部分。在设备100内，握手由通信接口电路10执行。
根据USB类型C标准，当没有插头200被插入到插座20中时，一系列脉冲始终在CC端子针脚21b(图3)上输出。然而，相比之下，根据本公开内容的教导，当没有插头200被插入到插座20中时，不在CC端子针脚21b(图3)上输出脉冲。根据本公开内容的教导，当没有插头200被插入到插座20中时，使用插座20的其他端子针脚，合适地，GND121a(图3)来输出具有比在CC端子针脚21b(图3)上输出的握手脉冲低得多的功率的脉冲。当使用较低功率脉冲检测到所插入的插头时，设备100停止输出较低功率脉冲，并且开始在CC端子针脚21b(图3)上输出握手/认证脉冲，以及与经由电缆201连接的第二设备(未示出)建立通信。
图2是根据本公开内容的示例性实施例的图1中所示出的系统的插座20和匹配的插头200的针脚分配图。图2中所示出的针脚分配对应于USB类型C标准。如图2中所示，符合USB类型C标准的插座20和匹配的插头200包括两个CC端子，这两个CC端子包括在位置A5处的第一CC1和在位置B5处的第二CC2。在插座20的情况下，在衬底21的一侧形成在前缀位置有字母A的位于图2的顶部的针脚，而在衬底21的底部形成在前缀位置有字母B的位于图2的底部的针脚。完整的针脚分配如下：
A1:第一GND端子针脚
A2:第一Tx+端子针脚
A3:第一Tx-端子针脚
A4:VBUS端子针脚
A5:第一CC端子针脚
A6:D+端子针脚
A7:D-端子针脚
A8:第一SBU端子针脚
A9:VBUS端子针脚
A10:第二Rx+端子针脚
A11:第二Rx-端子针脚
A12:第二GND端子针脚
B1:第四GND端子针脚
B2:第二Tx+端子针脚
B3:第二Tx-端子针脚
B4:VBUS端子针脚
B5:第二CC端子针脚
B6:D+端子针脚
B7:D-端子针脚
B8:第二SBU端子针脚
B9:VBUS端子针脚
B10:第一Rx-端子针脚
B11:第一Rx+端子针脚
B12:第三GND端子针脚
参考图2，注意，除了有区别的编号标记以外，针脚排列可以被旋转180度，而不会改变每一个位置处的针脚的功能，因此USB类型C插头可以以两个朝向中的任何一个被插入到插座20中。应该注意的是，只通过编号标记进行区别的针脚(诸如，例如TX1+和TX2+)是可互换的。如此，与符合较旧的USB标准的插头不同，符合USB类型C标准的插头可以被上下颠倒或正面朝上插入，而没有功能差异。
图3是示出根据本公开内容的示例性实施例的图1-2中所示出的插座20与插头200之间的接口的元件的电示意图。在图3的左侧示出了通信接口电路10，而在图3的右侧示出了插座20。通信接口电路10包括控制器11、模拟到数字转换器(A/D)13以及配置信道(CC)处理器12。控制器11包括用于输出耦合到通信接口电路10的第一端子14a的低功率脉冲的第一输出端302。控制器11包括用于向通信接口电路10的第二端子14b输出GND使能信号的第二输出端304。A/D 13包括耦合到通信接口电路10的第三端子14c的模拟输入端306。A/D 13进一步包括耦合到控制器11的数字输出端312。CC处理器12的输入/输出(I/O)针脚308耦合到通信接口电路10的第四端子14d。控制器11和CC处理器12可以使用微处理器、微控制器、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和/或小规模集成逻辑电路来实现。
在通信接口电路10的第一端子14a与设备100的接地面310之间耦合了由第一电阻器Ra和第二电阻器Rb构成的分压器。第一电阻器Ra直接连接到通信接口电路10的第一端子14a，而第二电阻器14b连接在第一电阻器14a与接地面310之间。第一电阻器Ra和第二电阻器Rb的结经由第三电阻器Rc连接到通信接口电路10的第三端子14c，该第三端子14c又耦合到A/D 13的模拟输入端306。电阻器Rc用来防止A/D 13遭受电应力，诸如可以从端子21a耦合的静电放电。然而，如果A/D 13被设计成承受这样的应力，则不需要Rc。第一电阻器Ra和第二电阻器Rb的结也耦合到插座20的第一接地端子针脚GND1 21a。晶体管Q1的栅极耦合到通信接口电路10的第二端子14b，由此接收由控制器11产生并且在控制器11的第二输出端304上输出的GND使能信号。栅极充当晶体管的控制端子，晶体管本身充当开关。晶体管Q1的漏极耦合到第一接地端子GND1 21a(也参见图2)，该第一接地端子GND1 21a直接耦合到第一电阻器Ra和第二电阻器Rb的结。晶体管Q1的源极耦合到设备100的接地面310。如此，基于在控制器11的第二输出端304处输出的如前所述的GND使能信号，第一接地端子针脚GND121a可以选择性地连接到设备100的接地面310或从设备100的接地面310断开连接。在图3中还示出了插座20的CC1端子(由图3中的参考编号21b所标识的)。在图3中省略了图2中所示出的插座20的其他端子，以便专注于某些特定方面并且避免使附图拥挤。
在操作时，当GND使能信号的状态被设置为断开晶体管Q1的状态时，控制器11在第一输出端302处并通过第一端子14a输出低功率脉冲。这些脉冲影响在由第一电阻器Ra和第二电阻器Rb形成的分压器上的电压。如果导电液体(例如，水、果汁、海水)侵入到插座中了，则导电液体将与第二电阻器Rb并联，由此降低在第一电阻器Ra和第二电阻器Rb的结处的电压。可以由A/D 13与脉冲同步地(同时地)感测降低的电压，该降低的电压用来推断导电液体的存在。另外，如果插头200被插入到插座20中了，则通过插头200的GND1触点而接地的路径也会降低在第一电阻器Ra与第二电阻器Rb之间的结处的电压，并且会被A/D 13感测到。液体侵入和插头插入的情况可以通过电压降的量来区别。控制器11也耦合到设备100的系统总线920(图9)，并且控制器11也可以通过系统总线耦合到触摸屏101。当在插座20中检测到液体时，控制器101可以使得警告消息显示在触摸屏101上。
图4是根据本公开内容的示例性实施例的图1-3中所描绘的插座与插头之间的握手的方法400的流程图。图4的步骤对应于至少由通信接口电路10执行的算法，但是图4的步骤也可以由设备100的一个或多个电路或硬件元件的组合来执行。在步骤S11中，晶体管Q1被控制器11断开，以便第二电阻器Rb不被通过晶体管Q1接地的低阻抗路径绕过。在此状态下，第一电阻器Ra和第二电阻器Rb可以有效地作为分压器起作用。当插头200被插入到插座20中时，它将提供与第二电阻器Rb并联的高导电性路径，从而有效地使两个电阻器Ra、Rb的结处的电压归零。
在步骤S12中，控制器11通过第一输出端302输出一系列低功率脉冲。包括低功率脉冲的信号的平均功率低。脉冲被施加于如前所述的由第一电阻器Ra和第二电阻器Rb形成的分压器。在步骤S13中，使用A/D 13来感测通信接口电路10的第三端子14c处的电压。由于A/D 13的比较高的输入电阻，通信接口电路10的第三端子14c处的电压几乎等于第一电阻器Ra与第二电阻器Rb之间的结处的电压。接下来，在判断框S14处，从A/D 13接收感测到的电压的控制器11测试通信接口电路10的第三端子14c处的电压是否低于被表示为TH1的所存储的阈值电压值。低电压将指示由插座20中的液体或插头200所提供的某种导电性正在绕过第二电阻器Rb。然而，阈值TH1可以被设置为低于在诸如海水之类的高导电液体存在于插座20中的情况下也将发生的下降的电压电平的值，如此可以区别匹配插头200的存在和液体在插座20中的存在。如果判断框的结果是否定的，意味着电压等于或高于所存储的阈值TH1，那么方法返回到步骤S13，并且继续检查通信接口电路10的第三端子14c处的电压。另一方面，如果判断框S14的结果是肯定的，意味着通信接口电路10的第三端子14c处的电压低于阈值，并且暗示插头200被插入到插座中(在TH1被设置得如此低，以使得除非插入了插头否则电压将不能降低到低于它的情况下)，那么方法转到步骤S15。在步骤S15中，控制器11停止输出在步骤S12中开始的低功率脉冲序列。接下来，在框S16中，晶体管Q1被接通，由此将第一接地端子针脚GND121a连接到设备100的接地面310，这是插座20的正常使用的合适的状态。晶体管Q1用于将接地端子针脚连接到设备100的接地面310，然而，在某些情况下，经由插头200和插座20连接的第二设备(未示出)可以提供接地的路径，而不需要晶体管Q1。接下来，在步骤S17中，配置通道处理器12开始从I/O针脚308输出握手脉冲的序列，I/O针脚308通过通信接口电路10的第四端子针脚14d耦合到插座20的CC1端子针脚21b。从I/O针脚308输出的脉冲系列是用于认证经由匹配插头20和电缆201连接到插座20的第二设备(未示出)的握手过程的一部分。在可选的步骤S18中，设备100完成对连接的第二设备的认证。
图5示出根据本公开内容的示例性实施例的当根据图4中所描绘的方法把图1-3中所描绘的插座20和插头200进行接口连接时产生的电信号的曲线序列以及插头插入状态的曲线。从上到下，被标记为“USB插头”的第一曲线示出了插头200插入到插座20中的状态。最初，当插头200未被插入到插座20中时，该状态为低，随后，当插头200被插入到插座20中时，该状态变换到高。被标记为“GND脉冲”的下一个曲线示出了在控制器11的第一输出端302处输出的相对低功率接地脉冲。在GND脉冲曲线中示出了被标记为Pa、Pb和Pc的三个脉冲。被标记为“GND1”的下一个曲线示出了在GND1端子21a处的电压。GND1曲线包括被标记为Pa'和Pb'的两个脉冲。注意，最初，晶体管Q1断开第一电阻器Ra和第二电阻器Rb，分割在控制器11的第一输出端302处的电压输出，以使得Pa'和Pb'是Pa和Pb的几分之一。当插头200在图5的USB插头曲线中所指示的时间插入时，插入的插头提供与第二电阻器Rb并联的低阻抗路径，并且被现在通过匹配插头200与低值电阻器路径并联的第一电阻器Ra和第二电阻器Rb分割的脉冲Pc的大小基本上归零，从而在GND1曲线中没有对应于Pc的脉冲。一旦控制器302通过使用A/D13检测到端子GND1处的脉冲电平的电压的归零，控制器就将GND使能信号设置为高，如图5的第四曲线所示。GND使能信号接通晶体管Q1。此后，控制器302配置通信接口电路10以开始在CC1端子21b上输出握手信号，这在被标记为“CC1”的图5的第五曲线中示出。
根据某些实施例，包括由控制器11输出的、并且耦合到接地端子针脚GND1的脉冲Pa、Pb、Pc的相对低功率信号(与在CC1上输出的握手信号相比)具有小于0.1％的占空比。例如，根据一个示例性实施例，如前所述的脉冲具有500微秒的持续时间，而脉冲之间的间隔为2秒。通过比较，在CC1端子21b处输出的握手信号的脉冲通常具有50毫秒的持续时间和100毫秒的重复周期，从而给出50的占空比。为了避免电化学驱动的腐蚀问题，重要的是，由接地端子针脚GND1输出的脉冲信号具有作为在CC1端子21b处输出的握手信号的平均功率水平的很小一部分(在一些实施例中，小于1/100)的平均功率水平。在某些实施例中，在接地端子针脚GND1上输出的信号的占空比小于握手信号的占空比输出的1/4000。注意，限制电化学腐蚀以限制脉冲Pa、Pb、Pc的电压也是有帮助的。除了在检测液体是否侵入了插座20以及匹配插头是否插入到了插座20中有用之外，由第一电阻器Ra和第二电阻器Rb构成的分压器还用于降低相对低功率信号的电压，由此倾向于降低插座20的电化学驱动的氧化的速率。在某些实施例中，脉冲Pa'、Pb'、Pc'的电压小于在CC1端子21b处输出的握手信号的电压的1/3。例如，脉冲Pa'、Pb'、Pc'的电压可以被设置为1.0伏特，而握手信号的电压可以被设置为3.0伏特。
图6是包括图3的修改版本的图1中所示出的设备的框图，描绘了其中具有有限电导率的液体侵入了插座内部的状态。液体由插座的第一接地端子针脚GND1 21a与第二接地端子针脚GND2 21c之间的电阻Rw来表示。第二接地端子针脚GND2 21c也连接到设备100的接地面310。在某些情况下，插座的金属外壳(未示出)连接到设备100的接地面310，而液体也可以在接地端子针脚GND1 21a与金属外壳之间形成导电路径。具有电阻Rw的液体与第二电阻器Rb并联，因此，降低在第一电阻器Ra与第二电阻器Rb的结处的电压，并且降低由A/D13感测到的电压。下降的量取决于液体Rw的电阻。在下面的表中示出了对于不同液体的在A/D 13的输入端306处测量到的电压(对于示例性实施例)。
Figure BDA0000945280300000101
Figure BDA0000945280300000111
在某些实现中，假设海水是将侵入到插座中的最低电阻液体，并且图4和图8中所示出的比较步骤S14中所使用的电压阈值TH1将被设置为低于利用海水获得的电压的值，以便区别匹配插头被插入到插座20中的情况与液体侵入到插座20中的情况。在表中获得的数据所基于的示例中，利用海水获得的电压是0.675伏特，如此，在此情况下，TH1可以被设置为例如0.6伏特。本领域技术人员将理解，对电压阈值的选择取决于形成分压器的电阻器Ra、Rb的值。包括被液体短路的金属表面之间的面积和距离的特定连接器的设计将影响利用每种液体读取的电压。可以利用不同的液体来测试配备有给定分压器的给定插座，以确定所产生的电压，然后，阈值TH1可以被设置为低于利用最高导电性液体获得的电压。
图9示出设备100的除了通信接口电路10和插座20以外的其他部分。参考图9，设备100进一步包括通过系统总线920通信地耦合在一起的系统处理器902、程序存储器904、工作空间存储器906、一个或多个收发器908、扬声器驱动器910、显示器驱动器912、触摸传感器接口914、麦克风A/D 916、振动马达驱动器919和指示灯驱动器918。一个或多个收发器908耦合到充当自由空间介质接口的一个或多个天线922。扬声器驱动器910耦合到扬声器924。显示器驱动器912驱动地耦合到显示器926。触摸传感器接口914耦合到覆盖显示器的透明触摸传感器928。与触摸传感器928相结合的显示器926构成触摸屏101。麦克风A/D 916耦合到麦克风930。指示灯驱动器918耦合到指示灯932。振动马达驱动器919耦合到振动马达934。
侵入了插座20的导电液体可以提供与第二电阻器Rb并联的导电路径，由此，降低在两个电阻器Ra、Rb的结处的电压。图7示出在具有有限电导率的液体侵入了插座内部的情况下当把图1-3中所描绘的插座和插头进行接口连接时产生的电信号的曲线序列。参考作为第一接地端子上的电压的GND1曲线，由于插座20中存在的液体的有限导电性，所以在此情况下，脉冲Pa'和Pb'低于图5的情况。通过感测脉冲Pa'和Pb'的较低的振幅而检测到液体的存在，设备100没有使能接地，如图7的GND使能信号曲线所示，并且没有生成握手信号脉冲，如图7的CC1信号曲线所示。相反，如下面参考图8所讨论的，设备100将通过用户接口输出端(例如，触摸屏101)输出指示用户从插座中去除液体的消息。
图8是图1-3中所描绘的插座20与插头200之间的握手以及还检测插座20中的液体的存在并向用户警告插座20中的液体的存在的方法800的流程图。步骤S11到步骤S18与上文所描述的图4中的相同。参考图8，方法800与方法400的不同之处，如果判断框S14的结果是否定的，意味着端子14c上的电压(与第一接地端子针脚GND1 21a上的电压相关)等于或高于阈值，那么方法800不是返回到步骤S13并继续感测端子14c处的电压，而是分叉到判断框S21，该判断框S21的结果取决于液体是否侵入到了插座20中。可以通过比较由A/D 13检测到的电压与第二阈值TH2来确定判断框S21的结果，其中，第二阈值TH2可以是干燥的未连接的插座的电压电平(如上面的表中所示的为1.08V)。第二阈值也可以被设置为比干燥的未连接的插座的电压低某一增量的值(例如，1.079伏特)。可以由本领域普通技术人员基于本文中的原理并基于要使用的A/D 13的分辨率，基于将使用的电阻器的容差并基于本领域普通技术人员希望检测的具有最小导电性的液体(例如，水)，选择增量。由A/D 13读取的电压可以由控制器11读取，并被传递到系统处理器902。如果电压低于第二阈值TH2，那么(例如，由系统处理器902)推断插座20中存在液体，如果电压不低于第二阈值，那么(例如，由系统处理器)将推断插座20中不存在液体。当判断框S21的结果是否定的，意味着在插座20中没有检测到液体时，方法800返回到框S13并继续执行，如上文所描述的。然而，当判断框S21的结果是肯定的，意味着在插座中检测到液体时，方法800以框S22继续，该框S22向用户输出有关液体在插座20中的存在的警告消息。通过用户接口输出端，诸如触摸屏101(包括显示器926)、扬声器924、指示灯932和/或振动马达934输出警告。警告可包括音频或文本消息，诸如“USB插座中有液体，请弄干”。在输出警告之后，方法800返回到框S13，并继续执行前面所描述的。
尽管上文参考USB类型C这一类型的插头描述了某些实施例，但是可以将本文中所提供的教导应用于其他类型的插头。可以通过将针脚(例如，接地针脚)与该针脚通常所耦合的电路部件断开耦合(例如，将接地针脚与接地面断开耦合)来改换该针脚的用途，并且可以通过被改变用途的针脚来输出具有大大低于握手信号的功率的脉冲，以便感测匹配连接器或液体的存在。在感测到液体的情况下，可以输出警告，而在匹配连接器是检测器的情况下，可以通过将被改变用途的针脚重新耦合到它通常所耦合的电路部件(例如，通过将接地针脚重新耦合到接地面)，把被改变用途的针脚恢复到其原始功能，此后，可以通过为该目的预留的第二针脚来输出握手信号。因此，本文中所提供的教导可适用于符合除USB类型C以外的标准的连接器。
可以通过改变电压、脉冲宽度和脉冲重复周期的任何子集或全部，使低功率信号的功率低于握手信号。
另外，上文所提及的电压只是示例，可以由本领域普通技术人员基于本文中的教导选择其他电压。
因此，前述的讨论仅仅公开并描述了本发明的示例性实施例。如所属领域的技术人员所理解的，本发明可以以其它具体形式来实现，而不偏离本发明的精神或本质特征。相应地，本发明的公开内容旨在是说明性的，而不是限制本发明以及其他权利要求的范围。包括本文中的教导的任何可容易地觉察到的变体的本公开内容部分地定义了前述的权利要求术语的范围，使得创造性的主题不是专用于公众的。

Claims (19)

1.一种包括电连接器的设备，
所述电连接器包括多个端子针脚，所述多个端子针脚包括接地端子针脚和握手信号端子针脚；
所述设备还包括耦合到所述接地端子针脚和所述握手信号端子针脚的电路，其中，所述电路被配置成将所述接地端子针脚从地平面解耦，在所述接地端子针脚从地平面解耦时将感测信号应用到所述接地端子针脚，并且向所述握手信号端子针脚输出握手信号，以及所述电路进一步被配置成：感测响应于所述感测信号而产生的从所述接地端子针脚耦合的电压电平，以及在感测到从所述接地端子针脚耦合的电压电平低于第一预定阈值之后输出所述握手信号，其中所述感测信号具有第一平均功率，而所述握手信号具有第二平均功率，以及所述第一平均功率小于所述第二平均功率。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电连接器包括插座。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备进一步包括接地面，以及所述电路进一步被配置成：在感测到从所述接地端子针脚耦合的电压电平低于所述第一预定阈值之后，将所述接地端子针脚耦合到所述接地面。
4.根据权利要求1所述的设备，进一步包括输出设备，其中，所述电路进一步被配置成：当从所述接地端子针脚耦合的电压电平不低于所述第一预定阈值并且低于大于所述第一预定阈值的第二预定阈值时，通过所述输出设备输出指示液体侵入了所述连接器的警告。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述感测信号具有第一占空比，而所述握手信号具有第二占空比，以及所述第一占空比小于所述第二占空比。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电路包括：
所述感测信号的源；
耦合到所述感测信号的源并且耦合到所述接地端子针脚的分压器。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述设备进一步包括：
接地面；以及
所述分压器包括：
在所述感测信号的源与所述接地面之间串联耦合的第一电阻器和第二电阻器。
8.根据权利要求7所述的设备，其中
所述第一电阻器与所述第二电阻器之间的结耦合到所述接地端子针脚。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一电阻器与所述第二电阻器之间的所述结耦合到电压感测设备。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述电压感测设备包括模拟数字转换器。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述模拟数字转换器通过第三电阻器耦合到所述第一电阻器与所述第二电阻器之间的所述结。
12.根据权利要求9所述的设备，进一步包括耦合在所述第一电阻器和所述第二电阻器的所述结与所述设备的接地面之间的开关设备。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述开关设备包括晶体管。
14.一种包括电连接器的设备，
所述电连接器包括端子针脚和握手信号端子针脚，
所述设备还包括输出设备和耦合到所述端子针脚的电路，其中，所述电路被配置成将所述端子针脚从地平面解耦，在所述端子针脚从地平面解耦时将感测信号耦合到所述端子针脚，并且向所述握手信号端子针脚输出握手信号，并且感测响应于所述感测信号而产生的从所述端子针脚耦合的电压电平，以及所述电路进一步被适用于：当从所述端子针脚耦合的所述电压电平处于第一预定电压与第二预定电压之间时，通过所述输出设备输出指示液体侵入了所述电连接器的警告，其中第一预定电压低于第二预定电压，并且所述感测信号具有第一平均功率，而所述握手信号具有第二平均功率，以及所述第一平均功率低于所述第二平均功率。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述电连接器包括被配置成接收插头的插座。
16.根据权利要求14所述的设备，其中：
所述端子针脚是接地端子针脚；
所述电路进一步包括：控制器、接地面和开关，所述开关包括用于控制所述开关的状态的控制端子；
所述接地端子针脚通过所述开关耦合到所述接地面；
所述控制器耦合到所述开关的所述控制端子；以及
所述控制器被配置成：当从所述端子针脚耦合的所述电压电平低于所述第一预定电压时闭合开关。
17.一种操作包括电连接器的设备的方法，所述电连接器包括多个端子针脚，所述多个端子针脚包括接地端子针脚和握手信号端子针脚，所述方法包括：
感测所述电连接器中的液体的方法，该感测的方法包括：
断开所述接地端子针脚与接地面之间的开关；
将感测信号耦合到所述接地端子针脚，其中所述感测信号具有第一平均功率，而向所述握手信号端子针脚输出的握手信号具有第二平均功率，以及所述第一平均功率小于所述第二平均功率；
与将所述感测信号耦合到所述接地端子针脚同时地测量接地端子针脚上的电压；以及
检查所述接地端子针脚上的电压是否在第一预定电压与第二预定电压之间，其中，第一预定电压低于第二预定电压。
18.如权利要求17所述的操作包括电连接器的设备的方法，进一步包括：
在感测到所述接地端子针脚上的电压低于所述第一预定电压之后，闭合所述连接器的所述接地端子针脚与所述接地面之间的所述开关。
19.如权利要求17所述的操作包括电连接器的设备的方法，进一步包括：
当所述接地端子针脚上的电压在所述第一预定电压与所述第二预定电压之间时，通过用户接口输出关于液体侵入了所述电连接器的警告。
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