CN109443486B - 一种阈值自适应电接点水位检测方法和检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阈值自适应电接点水位检测方法，用于检测电接点探头的浸没状态，所述方法包括以下步骤：获取电接点探头的电阻Rx；判断所述电阻Rx的数值是否在短路状态判断阈值R_L和断路状态判断阈值R_H之间；若是，则所述状态为正常状态，否则为异常状态；若所述状态为正常状态，则继续判断所述电阻Rx的数值是否小于状态判断阈值R_T；若是，则所述电接点探头为被浸没状态；否则，为未被浸没状态。本发明根据获取的电接点探头的电阻来判断浸没状态；并依据正常状态中的浸没状态和未被浸没状态来通过相应的调整算法更新状态判断阈值，自动适应锅炉等容器介质电导率的变化，从而免除运行过程中的人为干预。

Description

一种阈值自适应电接点水位检测方法和检测装置

技术领域

本发明涉及液位定点检测领域，具体涉及一种阈值自适应电接点水位检测方法和检测装置。

背景技术

电接点探头常用于锅炉、储罐等容器内液位的定点检测，在工业应用中，保证锅炉内水位在设定范围内具有重要的意义，不能过低造成锅炉干烧，也不能过高，造成锅内水汽系统失衡；因此，准确、及时获取锅炉内水位高度在工业应用中具有重要的意义。

传统的电接点水位检测装置通常采用模拟比较的方法判断电接点探头是否被介质浸没，当锅炉、储罐长时间运行后导致内部介质电导率变化时，必须人为调整比较电路的电位计，否则将导致错误的检测结果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种阈值自适应电接点水位检测方法及其检测装置，根据获取的电接点探头的电阻判断浸没状态。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案之一是：

一种阈值自适应电接点水位检测方法，用于检测电接点探头的浸没状态，所述方法包括以下步骤：

获取电接点探头的电阻R_x；

判断所述电阻R_x的数值是否在短路状态判断阈值R_L和断路状态判断阈值R_H之间；若是，则所述状态为正常状态，否则为异常状态；

若所述状态为正常状态，则继续判断所述电阻R_x的数值是否小于状态判断阈值R_T；若是，则所述电接点探头为被浸没状态；否则，为未被浸没状态。

在上述技术方案的基础上，若判断所述状态为正常状态，则更新状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值；

若判断所述状态为异常状态，则仍保持状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值。

在上述技术方案的基础上，若所述正常状态为电接点探头被浸没状态，则更新k+1时刻状态判断阈值R_T(k)为R_T(k+1)的计算方法为：

式中，ρ为调整因子，R_x为电接点探头的电阻，R_TL(k)为k时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k)为k时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻，R_TL(k+1)为k+1时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k+1)为k+1时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻。

在上述技术方案的基础上，若所述正常状态为电接点探头未被浸没状态，更新k+1时刻状态判断阈值R_T(k)为R_T(k+1)的计算方法为：

式中，ρ为调整因子，R_x为电接点探头的电阻，R_TL(k)为k时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k)为k时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻，R_TL(k+1)为k+1时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k+1)为k+1时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案之二是：

一种阈值自适应电接点水位检测装置，用于检测电接点探头的浸没状态，所述装置包括：

参考电路，其一端用于通入恒定电流源，且所述参考电路的两端用于与所述电接点探头并联并根据所述电接点探头的电阻信号获取所述电接点探头的电压信号；

电压放大电路，其用于将获取的所述电压信号放大；

A/D转换电路，其用于将放大的电压信号转换为数字信号；

微处理器，包括：

计算模块，其用于采集所述数字信号并计算所述电接点探头的电阻R_x；

判断模块，其用于判断所述电阻R_x的数值是否在短路状态判断阈值R_L和断路状态判断阈值R_H之间；若是，则所述状态为正常状态，否则为异常状态；

若所述状态为正常状态，则继续判断所述电阻R_x的数值是否小于状态判断阈值R_T；若是，则所述电接点探头为被浸没状态；否则，为未被浸没状态。

在上述技术方案的基础上，所述微处理器还包括：

更新模块，其基于获取的所述状态更新状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值；

若所述状态为异常状态，则仍保持状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值。

在上述技术方案的基础上，所述电接点探头的电阻R_x的计算公式为：

式中，R_F为参考电阻，V₀为A/D转换器的满量程参考电压，N为A/D转换器的位数，I₀为恒定电流源的电流；

且所述参考电阻的阻值满足：R_F＜V₀/I₀。

在上述技术方案的基础上，所述恒定电流源包括激励电流模块、以及第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管；

所述激励电流模块的供电输出端分别与所述第一场效应管、第二场效应管的源极相连；所述第一场效应管的漏极与所述第三场效应管的源极相连，所述第二场效应管的漏极与所述第四场效应管的源极相连；

所述第三场效应管、第四场效应管的漏极均接地；

所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管的栅极均与微处理器相连；所述微处理器用于控制所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管的截止或导通。

在上述技术方案的基础上，所述电压放大电路包括运算放大器；

所述运算放大器的正向输入端、负向输入端分别与所述参考电路的两端相连，且所述运算放大器的正向输入端与所述第三场效应管的源极相连，所述运算放大器的负向输入端与所述第四场效应管的源极相连；

所述运算放大器的输出端与所述A/D转换器相连；所述A/D转换器的另一端与所述微处理器相连。

在上述技术方案的基础上，所述装置还包括：

磁隔离模块，其用于分别电气隔离所述微处理器与所述A/D转换器、所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管；

其中，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管的栅极相连于所述磁隔离模块。

在上述技术方案的基础上，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管均为N沟道MOS管。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供了一种阈值自适应电接点水位检测方法以及检测装置，采用数字电路对电接点探头的阻值进行测量，根据所述电阻R_x判断电接点探头的状态，并依据正常状态中的浸没状态和未被浸没状态来通过相应的调整算法更新状态判断阈值，自动适应锅炉等容器介质电导率的变化，从而免除运行过程中的人为干预。

附图说明

图1为本发明实施例中一种阈值自适应电接点水位检测装置的结构示意图。

图中：1-激励电流模块，2-运算放大器，3-A/D转换器，4-微处理器，5-CAN通讯模块，6-液晶显示模块，7-磁隔离模块，8-电接点探头，R_F-参考电阻，Q₁-第一场效应管，Q₂-第二场效应管，Q₃-第三场效应管，Q₄-第四场效应管。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例

参见图1所示，本发明实施例提供一种阈值自适应电接点水位检测装置，用于检测电接点探头8的状态，所述装置包括参考电路、电压放大电路、A/D转换电路以及微处理器4。

参考电路包含参考电阻R_F，所述参考电路一端用于通入恒定电流源，且所述参考电路的两端用于与所述电接点探头8并联并根据所述电接点探头8的电阻信号获取所述电接点探头8的电压信号。

具体地，所述恒定电流源包括激励电流模块1、以及第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄；所述第一场效应管Q₁、所述第二场效应管Q₂、所述第三场效应管Q₃、所述第四场效应管Q₄均为N沟道MOS管；

所述激励电流模块1的供电输出端分别与所述第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂的源极相连；所述第一场效应管Q₁的漏极与所述第三场效应管Q₃的源极相连，所述第二场效应管Q₂的漏极与所述第四场效应管Q₄的源极相连；所述第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄的漏极均接地；

所述第一场效应管Q₁、所述第二场效应管Q₂、所述第三场效应管Q₃、所述第四场效应管Q₄的栅极均与微处理器相连；所述微处理器4用于控制所述第一场效应管Q₁、所述第二场效应管Q₂、所述第三场效应管Q₃、所述第四场效应管Q₄的截止或导通。

电压放大电路，其用于将获取的所述电压信号放大。具体地，所述电压放大电路包括运算放大器2；所述运算放大器2的正向输入端、负向输入端分别与所述参考电路的两端相连，且所述运算放大器2的正向输入端与所述第三场效应管Q₃的源极相连，所述运算放大器2的负向输入端与所述第四场效应管Q₄的源极相连。A/D转换电路，其用于将放大的电压信号转换为数字信号，所述A/D转换电路包括A/D转换器3，所述A/D转换器3的两端分别与所述运算放大器2的输出端和所述微处理器4相连。

微处理器4包括计算模块和判断模块；计算模块用于采集所述数字信号并计算所述电接点探头8的电阻R_x；其中，所述电接点探头8的电阻R_x的计算公式为：

式中，D_X为数字信号采集值，R_F为参考电阻，V₀为A/D转换器的满量程参考电压，N为A/D转换器的位数，I₀为恒定电流源的电流；所述参考电阻的阻值满足：R_F＜V₀/I₀；

判断模块用于判断所述电阻R_x的数值是否在短路状态判断阈值R_L和断路状态判断阈值R_H之间；若是，则所述状态为正常状态，否则为异常状态；

若判断所述状态为正常状态，则继续判断所述电阻R_x的数值是否小于状态判断阈值R_T；若是，则所述电接点探头为被浸没状态；否则，为未被浸没状态。

进一步地，为了自动适应锅炉等容器介质电导率的变化，免除运行过程中的人为干预。所述微处理器还包括：

更新模块，其基于获取的所述状态更新状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值；

若判断所述状态为异常状态，则仍保持状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值。

具体地，所述更新模块的具体更新方式为：

若所述正常状态为电接点探头被浸没状态，则更新k+1时刻状态判断阈值R_T(k)为R_T(k+1)的计算方法为：

式中，ρ为调整因子，R_x为电接点探头的电阻，R_TL(k)为k时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k)为k时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻，R_TL(k+1)为k+1时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k+1)为k+1时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻；

若所述正常状态为电接点探头未被浸没状态，更新k+1时刻状态判断阈值R_T(k)为R_T(k+1)的计算方法为：

式中，ρ为调整因子，R_x为电接点探头的电阻，R_TL(k)为k时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k)为k时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻，R_TL(k+1)为k+1时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k+1)为k+1时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻。

具体地，电接点探头被浸没时的典型电阻值R_TL(k+1)和未被浸没时的典型电阻值R_TH(k+1)均依据被浸没状态、未被浸没状态中的计算方法依次更新计算。

其中，ρ为调整因子，ρ取值越大则阈值的调整速度越快。初始时刻，电接点探头被浸没时的典型电阻值R_TL(0)，电接点探头未被浸没时的典型电阻值R_TH(0)根据试验经验人为指定。其中，典型电阻是指在指定时刻的水质条件下，电接点探头被浸没或未被浸没，电接点探头的估计电阻值。

本发明实施例中所述装置还包括：

磁隔离模块7，其用于分别电气隔离所述微处理器4与所述A/D转换器3、所述第一场效应管Q₁、所述第二场效应管Q₂、所述第三场效应管Q₃、所述第四场效应管Q₄；

其中，所述第一场效应管Q₁、所述第二场效应管Q₂、所述第三场效应管Q₃、所述第四场效应管Q₄的栅极相连于所述磁隔离模块7。

本发明实施例中所述装置还包括：

输出模块，其包括液晶显示模块6和CAN通讯模块5，用于显示或输出电接点探头的状态和判断阈值R_T(k+1)。

本发明实施例提供一种阈值自适应电接点水位检测方法，用于上述的的装置中，如图1所示，其检测方法如下：

首先，获取电接点探头8的电阻R_x；

由激励电流模块1产生恒定电流源的电流为I₀，微处理器4控制第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄，令第一场效应管Q₁、第四场效应管Q₄导通，第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃截止，使得电流正向流过参考电阻R_F和电接点探头8，在图1中为由A端流向B端，将电接点探头8的电阻信号转换为微弱的电压信号，在由运算放大器2对原始的微弱的电压信号进行放大，最后由A/D转换电路中的A/D转换器将放大后的电压信号转换为数字信号，并由微处理器4读取，其数字信号采集值记为D_X。

再向电接点探头8提供反向激励电流，由激励电流模块1恒定电流源的电流为I₀，微处理器4控制第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄，令第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃导通，开关管第一场效应管Q₁、第四场效应管Q₄截止，使得电流反向流过参考电阻R_F和电接点探头8，在图中为由B端流向A端。一段时间后，由微处理器4控制控制第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄截止，使得激励电流不再流经电接点探头8，这样保障激励电流在一个完整测量周期内能同时正向和反向流经电接点探头8，且正反向激励时间相同，从而降低电极腐蚀对电接点探头8的影响，延长电接点探头8的使用寿命。

根据采集的数字信号并计算所述电接点探头8的电阻R_x；所述电接点探头8的电阻R_x的计算公式为：

式中，D_X为数字信号采集值，R_F为参考电阻，V₀为A/D转换器的满量程参考电压，N为A/D转换器的位数，I₀为恒定电流源的电流；所述参考电阻的阻值满足：R_F＜V₀/I₀。

其次，判断所述电阻R_x的数值是否在短路状态判断阈值R_L和断路状态判断阈值R_H之间；若是，则所述状态为正常状态，否则为异常状态。具体地，短路状态判断阈值R_L一般可选择为10Ω；断路状态判断阈值R_H由电接点探头两条导线的绝缘电阻所确定，一般可选择为10MΩ。若所述电阻R_x的数值小于短路状态判断阈值R_L，则为异常状态，具体为电接点导线短路；若所述电阻R_x的数值大于断路状态判断阈值R_H，则为异常状态，具体为电接点导线断路。

若所述状态为正常状态，则继续判断所述电阻R_x的数值是否小于状态判断阈值R_T；若是，则所述电接点探头为被浸没状态；否则，为未被浸没状态。

若判断所述状态为异常状态，则仍保持状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值。

若判断所述状态为正常状态，则更新状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值；

其中，若所述正常状态为电接点探头被浸没状态，则更新k+1时刻状态判断阈值R_T(k)为R_T(k+1)的计算方法为：

式中，ρ为调整因子，R_x为电接点探头的电阻，R_TL(k)为k时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k)为k时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻，R_TL(k+1)为k+1时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k+1)为k+1时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻；

若所述正常状态为电接点探头未被浸没状态，更新k+1时刻状态判断阈值R_T(k)为R_T(k+1)的计算方法为：

式中，ρ为调整因子，R_x为电接点探头的电阻，R_TL(k)为k时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k)为k时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻，R_TL(k+1)为k+1时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k+1)为k+1时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻。

具体地，电接点探头被浸没时的典型电阻值R_TL(k+1)和未被浸没时的典型电阻值R_TH(k+1)均依据被浸没状态、未被浸没状态中的计算方法依次更新计算。

其中，ρ为调整因子，ρ取值越大则阈值的调整速度越快。初始时刻，电接点探头被浸没时的典型电阻值R_TL(0)，电接点探头未被浸没时的典型电阻值R_TH(0)根据试验经验人为指定。其中，典型电阻是指在指定时刻的水质条件下，电接点探头被浸没或未被浸没，电接点探头的估计电阻值。

基于获取的电接点探头状态和状态判断阈值R_T(k+1)，利用液晶显示模块6和CAN通讯模块5显示或输出。

本发明实施例提供了一种阈值自适应电接点水位检测方法以及检测装置，采用数字电路对电接点探头的阻值进行测量，并根据所述电阻R_x判断电接点探头的状态，依据正常状态中的浸没状态和未被浸没状态来通过相应的调整算法来更新状态判断阈值，自动适应锅炉等容器介质电导率的变化，从而免除运行过程中的人为干预。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种阈值自适应电接点水位检测方法，用于检测电接点探头的浸没状态，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取电接点探头的电阻R_x；

判断所述电阻R_x的数值是否在短路状态判断阈值R_L和断路状态判断阈值R_H之间；若是，则所述电接点探头的状态为正常状态，否则为异常状态；

若所述电接点探头的状态为正常状态，则继续判断所述电阻R_x的数值是否小于状态判断阈值R_T；若是，则所述电接点探头为被浸没状态；否则，为未被浸没状态；

其中，所述电接点探头与参考电路的两端并联，参考电路的一端用于通入恒定电流源，所述恒定电流源包括激励电流模块、以及第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄，所述第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄的栅极均与微处理器相连，运算放大器的正向输入端、负向输入端分别与所述参考电路的两端相连，且所述运算放大器的正向输入端与所述第三场效应管Q₃的源极相连，所述运算放大器的负向输入端与所述第四场效应管Q₄的源极相连；A/D转换器的两端分别与所述运算放大器的输出端和所述微处理器相连，通过微处理器采集的数字信号计算电接点探头的电阻R_x，具体包括如下步骤：

由激励电流模块产生恒定电流源的电流为I₀，微处理器控制第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄，令第一场效应管Q₁、第四场效应管Q₄导通，第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃截止，使得电流正向流过参考电阻R_F和电接点探头，将电接点探头的电阻信号转换为微弱的电压信号，再由运算放大器对原始的微弱的电压信号进行放大，最后由A/D转换电路中的A/D转换器将放大后的电压信号转换为数字信号，并由微处理器读取，其数字信号采集值记为D_X；

再向电接点探头提供反向激励电流，由激励电流模块提供恒定电流源的电流为I₀，微处理器4控制第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄，令第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃导通，开关管第一场效应管Q₁、第四场效应管Q₄截止，使得电流反向流过参考电阻R_F和电接点探头，一段时间后，由微处理器控制第一场效应管Q₁、第二场效应管Q₂、第三场效应管Q₃、第四场效应管Q₄截止，使得激励电流不再流经电接点探头；

根据采集的数字信号Dx、参考电阻Rx、A/D转换器的满量程参考电压V₀、A/D转换器的位数N，恒定电流源的电流I₀计算所述电接点探头的电阻R_x；

所述电接点探头的电阻R_x的计算公式为：

式中，D_X为数字信号采集值，R_F为参考电阻，V₀为A/D转换器的满量程参考电压，N为A/D转换器的位数，I₀为恒定电流源的电流；

且所述参考电阻的阻值满足：R_F＜V₀/I₀。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若判断所述电接点探头的状态为正常状态，则更新状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值；

若判断所述电接点探头的状态为异常状态，则仍保持状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述正常状态为电接点探头被浸没状态，则更新k+1时刻状态判断阈值R_T(k)为R_T(k+1)的计算方法为：

式中，ρ为调整因子，R_x为电接点探头的电阻，R_TL(k)为k时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k)为k时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻，R_TL(k+1)为k+1时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k+1)为k+1时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述正常状态为电接点探头未被浸没状态，更新k+1时刻状态判断阈值R_T(k)为R_T(k+1)的计算方法为：

式中，ρ为调整因子，R_x为电接点探头的电阻，R_TL(k)为k时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k)为k时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻，R_TL(k+1)为k+1时刻电接点探头被浸没时的典型电阻，R_TH(k+1)为k+1时刻电接点探头未被浸没时的典型电阻。

5.一种阈值自适应电接点水位检测装置，用于检测电接点探头的浸没状态，其特征在于，所述装置包括：

参考电路，其一端用于通入恒定电流源，且所述参考电路的两端用于与所述电接点探头并联并根据所述电接点探头的电阻信号获取所述电接点探头的电压信号；

电压放大电路，其用于将获取的所述电压信号放大；

A/D转换电路，其用于将放大的电压信号转换为数字信号；

微处理器，包括：

计算模块，其用于采集所述数字信号并计算所述电接点探头的电阻R_x；

判断模块，其用于判断所述电阻R_x的数值是否在短路状态判断阈值R_L和断路状态判断阈值R_H之间；若是，则所述电接点探头的状态为正常状态，否则为异常状态；若所述电接点探头的状态为正常状态，则继续判断所述电阻R_x的数值是否小于状态判断阈值R_T；若是，则所述电接点探头为被浸没状态；否则，为未被浸没状态；

所述恒定电流源包括激励电流模块、以及第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管；

所述激励电流模块的供电输出端分别与所述第一场效应管、第二场效应管的源极相连；所述第一场效应管的漏极与所述第三场效应管的源极相连，所述第二场效应管的漏极与所述第四场效应管的源极相连；

所述第三场效应管、第四场效应管的漏极均接地；

所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管的栅极均与微处理器相连；所述微处理器用于控制所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管的截止或导通；

所述电压放大电路包括运算放大器；

所述运算放大器的正向输入端、负向输入端分别与所述参考电路的两端相连，且所述运算放大器的正向输入端与所述第三场效应管的源极相连，所述运算放大器的负向输入端与所述第四场效应管的源极相连；

所述运算放大器的输出端与A/D转换器相连；A/D转换器的另一端与所述微处理器相连；

所述电接点探头的电阻R_x的计算公式为：

式中，D_X为数字信号采集值，R_F为参考电阻，V₀为A/D转换器的满量程参考电压，N为A/D转换器的位数，I₀为恒定电流源的电流；

且所述参考电阻的阻值满足：R_F＜V₀/I₀。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述微处理器还包括：

更新模块，其基于获取的所述电接点探头的状态更新状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值；

若所述电接点探头的状态为异常状态，则仍保持状态判断阈值R_T作为下一时刻的状态判断阈值。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

磁隔离模块，其用于分别电气隔离所述微处理器与所述A/D转换器、所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管；

其中，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管的栅极相连于所述磁隔离模块。

Images