CN108369247A - 传感器及信号处理方法 - Google Patents

传感器及信号处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108369247A
CN108369247A CN201580085313.4A CN201580085313A CN108369247A CN 108369247 A CN108369247 A CN 108369247A CN 201580085313 A CN201580085313 A CN 201580085313A CN 108369247 A CN108369247 A CN 108369247A
Authority
CN
China
Prior art keywords
input vector
sensor
comparator
output
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580085313.4A
Other languages
English (en)
Inventor
唐样洋
王新入
张臣雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN108369247A publication Critical patent/CN108369247A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips

Abstract

一种传感器及信号处理方法；所述传感器包括：输入矢量生成模块(101)、采样模块(102)及输出模块(103)；其中，所述输入矢量生成模块(101)，用于将待检测的波形信号转化为输入矢量(301)；所述采样模块(102)，用于根据预设的延迟常数对所述输入矢量进行采样从而生成采样信号(302)；所述输出模块(103)，用于在所述采样信号的变化程度超出预设阈值时，按照预设的变化频率输出电平信号(303)。该传感器仅包括输入矢量生成模块(101)、采样模块(102)及输出模块(103)，因此结构简单，占用芯片面积较小。

Description

传感器及信号处理方法 技术领域
本发明涉及信号处理领域，尤其涉及传感器及信号处理方法。
背景技术
随着电子芯片的结构越来越复杂，对电子芯片稳定工作的要求也越来越高。为消除各种不稳定因素对芯片运行的影响，就需要使用传感器对芯片的对电子芯片的输出电压、温度等波形信号的监测。
现有技术中，通常使用压控振荡传感器来检测电子芯片的输出电压等波形信号。但是在使用压控振荡传感器来检测电子芯片的波形信号时，不但需要使用外接时钟源为压控振荡传感器提供时钟信号，而且还需要使用外接电源为压控振荡传感器供电，从而导致传感器的结构复杂，需要占用较大的芯片面积。。
发明内容
本发明实施例提供了传感器及信号处理方法，以解决现有传感器结构复杂，需要占用较大的芯片面积的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种传感器，该传感器包括：包括：输入矢量生成模块、采样模块及输出模块；其中，输入矢量生成模块，用于将待检测的波形信号转化为输入矢量；采样模块，用于根据预设的延迟常数对输入矢量进行采样从而生成采样信号；输出模块，用于在采样信号的变化程度超出预设阈值时，按照预设的变化频率输出电平信号。该传感器仅包括输入矢量生成模块、采样模块及输出模块，因此结构简单，因此占用芯片面积较小。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，采样模块包括：运算放大电路及延迟常数设置电路；其中，延迟常数设置电路用于设定采样模块对输入矢量进行采样时的采样频率。由于该传感器包括延迟常数设置电路，因此可以通过延迟常数设置电路进行调整来调整，采样模块对输入矢量进行采样时的采样频率，从而可以使传感器的应用范围可以更加广阔。
结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，运 算放大电路为运算放大器；延迟常数设置电路包括：第一电阻及第一电容；其中，第一电容的一端与运算放大器的一个输入端相连，另一端与输入矢量生成模块的输出相连；运算放大器的另一个输入端接地。由此可以看出，输入矢量生成模块仅包括很少的电路结构，因此输入矢量生成模块只需占用很小的芯片面积。
结合第一方面第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，运算放大器由输入矢量的等效电势供电。由于运算放大器由输入矢量的等效电势来供电，因此可以不必再使用外接电源为运算放大器供电。
结合第一方面或第一方面第一至三种可能的实现方式其中任意一种，在第一方面第四种可能的实现方式中，输出模块包括：迟滞比较电路及变化频率设定电路；迟滞比较电路，用于在采样信号的变化程度超出预设阈值时，输出对应的电平信号，变化频率设定电路，用于决定电平信号的变化频率。由于存在变化频率设定电路，因此可以根据需要对变化频率设定电路进行调整，从而可以根据实际需求调整电平信号的变化频率。
结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，变化频率设定电路，包括第二电阻及第二电容；迟滞比较电路，包括比较器、第三电阻及第四电阻；其中，第二电容的一端接地，另一端与第二电阻的一端及第三电阻的一端相连接；第二电阻的另一端与比较器的输出端相连接；第三电阻的另一端与比较器的一个输入端相连接；第四电阻的一端与比较器的输出相连接，另一端与比较器的输出端相连接；比较器的另一个输入端与采样模块的输出相连接。由此可以看出，输出模块仅包括很少的电路结构，因此输出模块只需占用很小的芯片面积。
结合第一方面第五种可能的实现方式，在第五方面第六种可能的实现方式中，比较器由输入矢量的等效电势供电。由于比较器由输入矢量的等效电势供电，因此就无需再使用外接电源为比较器供电。
结合第一方面第五或第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，当第一电容的一端与运算放大器的一个正向输入端相连时，比较器的另负向输入端与采样模块的输出相连接。采用此连接方式，可以使传感器输出的电平信号为负电平。
结合第一方面第五或第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，当第一电容的一端与运算放大器的一个负向输入端相连时，比较器的另正向输入端与采样模块的输出相连接。采用此连接方式，可以使传感器输出的电平信号为正电 平。
结合第一方面或第一方面第一至八种可能的实现方式其中任意一种，在第一方面第九种可能的实现方式中，输入矢量生成模块为电阻，电阻用于将待检测的电压转化为输入矢量。当输入矢量生成模块为电阻时，传感器可以将电压信号变化转换为电平信号。
结合第一方面或第一方面第一至八种可能的实现方式其中任意一种，在第一方面第九种可能的实现方式中，输入矢量生成模块为互补金属氧化物半导体CMOS，CMOS用于将待检测的温度转换为输入矢量。当输入矢量生成模块CMOS时，传感器可以将温度变化转换为电平信号。
第二方面，本发明实施例还提供了一种信号处理方法，该方法包括：将待检测的波形信号转化为输入矢量；据预设的延迟常数对输入矢量进行采样从而生成采样信号；在采样信号的变化程度超出预设阈值时，按照预设的变化频率输出电平信号。本实施例所提供的信号处理方法，使用简单的电路就可以实现传感器的功能，无需占用较大的芯片面积。
附图说明
为了说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明传感器一个实施例的结构示意图；
图2为本发明传感器另一个实施例的结构示意图；
图3为本发明信号处理方法一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
参见图1，为本发明传感器一个实施例的结构示意图，该传感器包括：
输入矢量生成模块101、采样模块102及输出模块103。
其中，输入矢量生成模块101，用于将待检测的波形信号转化为输入矢量。采样模块102，用于根据预设的延迟常数对输入矢量进行采样从而生成采样信号。输出模块103，用于在采样信号的变化程度超出预设阈值时，按照预设的变化频率输出电平 信号。变化频率指的是的输出模块输出信号时的刷新频率，输出模块103可以按照变化频率所对应的时间间隔输出离散的电平信号。
根据待检测波形信号的不同，输入矢量生成模块101所包含的电路结构也可以各不相同。当待检测波形信号为电压信号时，矢量生成模块可以为电阻，电阻用于将待检测的电压信号转化为输入矢量；当待检测波形信号为温度信号时，输入矢量生成模块101可以为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)，CMOS用于将待检测的温度转换为输入矢量。输入矢量可以是由待检测的波形信号转化而成的电流信号。
在此需要说明的是，输入矢量生成模块101，除用于将待检测的波形信号转化为输入矢量外，还用于采用输出矢量的等效电势为采样模块102及输出模块103供电，从而可以无需再为传感器提供外接电源，降低传感器的复杂度。其中，等效电势是指将输入矢量生成模块101作为电流源时并等效转换为电压源后形成的电势，通常情况下等效电势可以为输入矢量生成模块101输出端的电压。例如，当待检测的波形信号为电压信号时，等效电势与电压信号的电势之间的比值可以为采样模块102与输出模块103的等效电阻之和与传感器的等效电阻的比值。
采样模块102可以为高通放大电路。可选的，采样模块102可以包括：运算放大电路及延迟常数设置电路；其中，延迟常数设置电路用于设定采样模块102对输入矢量进行采样时的采样频率。运算放大电路可以为运算放大器，运算放大器可以由输入矢量生成模块101供电，即，运算放大器由输入矢量的等效电势供电。
如图2所示，延迟常数设置电路可以包括：第一电阻1021及第一电容1022；其中，第一电容1022的一端与运算放大器1023的一个输入端相连，另一端与输入矢量生成模块的输出相连；运算放大器1023的另一个输入端接地。延迟常数的大小由第一电阻1021及第一电容1022的大小决定，通过第一电阻1021及第一电容1022的大小可以改变采样模块102对输入矢量进行采样的采样频率。延迟常数越大，那么采样模块102对输入矢量进行采样的采样频率越低；延迟常数越小，那么采样模块102对输入矢量进行采样的采样频率越高。
输出模块103可以为低通滤波放大电路。可选的，输出模块103包括：迟滞比较电路及变化频率设定电路；迟滞比较电路，用于在采样信号的变化程度超出预设阈值时，输出对应的电平信号，变化频率设定电路，用于决定电平信号的变化频率。其中，电平信号的大小范围可以根据需要进行设置。当运算放大电路及迟滞比较电路均由输 入矢量的等效电势供电时，电平信号的大小可以由输入矢量的大小决定。电平信号的大小范围与输入矢量的大小范围成正比，二者的比例系数可以由输入矢量生成模块101、采样模块102及输出模块103等的等效电阻决定。通常情况下比例系数可以为采样模块102与输出模块103的等效电阻之和与传感器的等效电阻的比值。
如图2所示，变化频率设定电路，包括第二电阻1031及第二电容1032；迟滞比较电路，包括比较器1033、第三电阻1034及第四电阻1035；其中，第二电容1032的一端接地，另一端与第二电阻1031的一端及第三电阻1034的一端相连接；第二电阻1031的另一端与比较器1033的输出端相连接；第三电阻1034的另一端与比较器1033的一个输入端相连接；第四电阻1035的一端与比较器1033的输出相连接，另一端与比较器1033的输出端相连接；比较器1033的另一个输入端与运算放大器1023的输出相连接。比较器1033也可以由输入矢量的等效电势供电。
阈值由第三电阻1034的阻值R1与第四电阻1035阻值R2决定，通过改变第三电阻1034及第四电阻1035的阻值大小可以改变阈值的大小。R2/(R2+R1)的值越大，则阈值越大；R2/(R2+R1)的值越小，则阈值越小。电平信号的变化频率则由第二电阻1031的电阻值与第二电容1032的电容值的乘积决定，乘积越大则输出信号的变化频率越低，乘积越小则输出信号的变化频率越高。
在此需要说明的是，根据需求不同，传感器所输出的电平信号可以为正电平，也可以为负电平。
当第一电容1022与运算放大器1023的一个正向输入端相连，即输入矢量从正向输入端口输入运算放大器1023时，运算放大器1023的输出端则可以与比较器1033的负向输入相连，即采样信号通过负向输入端口输入到比较器1033。此时，传感器输出的电平信号可以为负电平。
当第一电容1022与运算放大器1023的一个负向输入端相连，即输入矢量从负向输入端口输入运算放大器1023时，运算放大器1023的输出端则可以与比较器1033的正向输入相连，即采样信号通过正向输入端口输入到比较器1033。即，电路连接关系如图2所示时，传感器输出的电平信号可以为正电平。
本实施例所提供的传感器，可以在没有外接电源及外接时钟源的情况下，根据待检测的波形信号生成电平信号，结构简单，因此可广泛应用于各个场合。
参见图3为本发明信号处理方法一个实施例的流程示意图。如图3所示，方法可 以包括：
步骤301，将待检测的波形信号转化为输入矢量。
将待检测的波形信号转化为输入矢量可以通过输入矢量生成模块完成。输入矢量生成模块的具体内容可以参见前述实施例，在此就不再赘述。
步骤302，根据预设的延迟常数对输入矢量进行采样从而生成采样信号。
根据预设的延迟常数对输入矢量进行采样从而生成采样信号可以通过采样模块。采样模块具体内容可以参见前述实施例，在此就不再赘述。
步骤303，在采样信号的变化程度超出预设阈值时，按照预设的变化频率输出电平信号。
在采样信号的变化程度超出预设阈值时，按照预设的变化频率输出电平信号可以通过输出模块实现。输出模块的具体内容可以参见前述实施例，在此就不再赘述。
本实施例所提供的信号处理方法，并且处理过程无需使用复杂的芯片或电路。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，以上的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (11)

  1. 一种传感器，其特征在于，
    包括：输入矢量生成模块、采样模块及输出模块；
    其中，
    所述输入矢量生成模块，用于将待检测的波形信号转化为输入矢量；
    所述采样模块，用于根据预设的延迟常数对所述输入矢量进行采样从而生成采样信号；
    所述输出模块，用于在所述采样信号的变化程度超出预设阈值时，按照预设的变化频率输出电平信号。
  2. 如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述采样模块包括：
    运算放大电路及延迟常数设置电路；
    其中，所述延迟常数设置电路用于设定所述采样模块对所述输入矢量进行采样时的采样频率。
  3. 如权利要求2所述的传感器，其特征在于，
    所述运算放大电路为运算放大器；
    所述延迟常数设置电路包括：第一电阻及第一电容；
    其中，
    所述第一电容的一端与所述运算放大器的一个输入端相连，另一端与所述输入矢量生成模块的输出相连；
    所述运算放大器的另一个输入端接地。
  4. 如权利要求2或3所述的传感器，其特征在于，
    所述运算放大器由所述输入矢量的等效电势供电。
  5. 如权利要求1至4任一项所述的传感器，其特征在于，所述输出模块包括：
    迟滞比较电路及变化频率设定电路；
    所述迟滞比较电路，用于在所述采样信号的变化程度超出预设阈值时，输出对应的电平信号，
    所述变化频率设定电路，用于决定所述电平信号的变化频率。
  6. 如权利要求5所述的传感器，其特征在于，
    所述变化频率设定电路，包括第二电阻及第二电容；
    所述迟滞比较电路，包括比较器、第三电阻及第四电阻；
    其中，
    所述第二电容的一端接地，另一端与所述第二电阻的一端及所述第三电阻的一端相连接；
    所述第二电阻的另一端与所述比较器的输出端相连接；
    所述第三电阻的另一端与所述比较器的一个输入端相连接；
    所述第四电阻的一端与所述比较器的输出相连接，另一端与所述比较器的所述输出端相连接；
    所述比较器的另一个输入端与所述采样模块的输出相连接。
  7. 如权利要求6所述的传感器，其特征在于，
    所述比较器由所述输入矢量的等效电势供电。
  8. 如权利要求6或7所述的传感器，其特征在于，
    当所述第一电容的一端与所述运算放大器的一个正向输入端相连时，所述比较器的另负向输入端与所述采样模块的输出相连接。
  9. 如权利要求6或7所述的传感器，其特征在于，
    当所述第一电容的一端与所述运算放大器的一个负向输入端相连时，所述比较器的另正向输入端与所述采样模块的输出相连接。
  10. 如权利要求1至9任一项所述的传感器，其特征在于，
    所述输入矢量生成模块为电阻，所述电阻用于将待检测的电压转化为所述输入矢量。
  11. 一种信号处理方法，其特征在于，包括：
    将待检测的波形信号转化为输入矢量；
    根据预设的延迟常数对所述输入矢量进行采样从而生成采样信号；
    在所述采样信号的变化程度超出预设阈值时，按照预设的变化频率输出电平信号。
CN201580085313.4A 2015-12-25 2015-12-25 传感器及信号处理方法 Pending CN108369247A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2015/098928 WO2017107189A1 (zh) 2015-12-25 2015-12-25 传感器及信号处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108369247A true CN108369247A (zh) 2018-08-03

Family

ID=59088800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580085313.4A Pending CN108369247A (zh) 2015-12-25 2015-12-25 传感器及信号处理方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN108369247A (zh)
WO (1) WO2017107189A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1048644A (zh) * 1990-07-13 1991-01-16 徐州矿务局 X线机管电流无级控制装置
CN103528669A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 杭州电子科技大学 超声波声强检测电路
CN203896416U (zh) * 2013-11-29 2014-10-22 中国铁道科学研究院电子计算技术研究所 磁介质车票制票机接触式图像传感器读出电路
CN104300788A (zh) * 2014-10-24 2015-01-21 电子科技大学 一种自适应电压调节电路
CN104485891A (zh) * 2014-11-18 2015-04-01 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种低温漂cmos振荡器电路
CN204408279U (zh) * 2015-01-21 2015-06-17 陕西理工学院 一种多媒体功放保护电路

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003030931A (ja) * 2001-07-12 2003-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 信号検出回路
CN101202126B (zh) * 2007-12-10 2011-12-28 清华大学 球床高温气冷堆燃料球装卸系统双向过球计数与显示装置
CN201707442U (zh) * 2010-03-19 2011-01-12 北京大学 补偿电路及辐射探测系统
CN202350803U (zh) * 2011-11-26 2012-07-25 重庆市金刚清泓科技有限公司 一种电磁感应式汽车发动机运转检测器
CN104483503A (zh) * 2014-11-19 2015-04-01 成都嵌智捷科技有限公司 输出车速脉冲信号稳定的调理电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1048644A (zh) * 1990-07-13 1991-01-16 徐州矿务局 X线机管电流无级控制装置
CN103528669A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 杭州电子科技大学 超声波声强检测电路
CN203896416U (zh) * 2013-11-29 2014-10-22 中国铁道科学研究院电子计算技术研究所 磁介质车票制票机接触式图像传感器读出电路
CN104300788A (zh) * 2014-10-24 2015-01-21 电子科技大学 一种自适应电压调节电路
CN104485891A (zh) * 2014-11-18 2015-04-01 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种低温漂cmos振荡器电路
CN204408279U (zh) * 2015-01-21 2015-06-17 陕西理工学院 一种多媒体功放保护电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张瑞: "《基于频率计的电机转速实时非接触测量方法》", 《科学技术与工程》 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017107189A1 (zh) 2017-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5474707B2 (ja) 電圧検出装置用の検出回路および電圧検出装置
CN107942787B (zh) 模拟信号复用电路及模拟信号采集电路
EP3012971B1 (en) Amplifier circuit and amplifier circuit ic chip
US10056867B2 (en) Sensor control circuit and electronic apparatus
CN104035012A (zh) 一种局部放电特高频信号检测的调理电路
KR20220098174A (ko) 전류 동작 가능한 아날로그-디지털 컨버터(ａｄｃ)
Pintér et al. Interface circuit for measuring small capacitance changes in sensor networks
CN205427035U (zh) 一种隔离型高电压采样电路
CN104459289A (zh) 一种检测电路和基于波形变换的检测方法
CN102288835B (zh) 信号检测电路及方法
CN108369247A (zh) 传感器及信号处理方法
CN208833381U (zh) 一种温度检测采样电路
WO2018072407A1 (zh) 电流检测电路
CN112945317A (zh) 一种射流水表在低流速下信号处理的系统和方法
US9590604B1 (en) Current comparator
CN109412595A (zh) 一种采样电路
CN107102676A (zh) 低压差线性稳压器
RU2645867C1 (ru) Измерительный мост с повышенным быстродействием
CN215005738U (zh) 一种数据转换器件验证系统的adc测试电路
CN205507431U (zh) 信号处理电路
WO2012053992A4 (en) Current source with active common mode rejection
CN216117782U (zh) 小电压信号采样电路
CN217543155U (zh) 一种高灵敏度液体微流量传感器主控电路
CN219871509U (zh) 用于伺服控制器的电流检测电路
JP7215303B2 (ja) 測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180803