CN112071010A - 一种用于商品安全的负载检测芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于商品安全的负载检测芯片,包括电流控制模块,能够根据负载的需求调整电流大小;电流监测模块,能够监测通过负载的电流,输出模块,负载检测芯片被配置为当所述电流超出设定门限时,通过所述输出模块输出安全信号。本发明设计了一种负载检测芯片,其具有体积小、轻量化、检测效果高、工作稳定、高可靠性和高动态响应的一种用于商品安全的检测芯片。通过电流、电压的检测环路进行商品安全状态的确认,以此保证对商品的监管和保护,还可实现相应的检测电路的切换,以实现不同场景下的应用,提高适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及商品防盗领域,尤其涉及商品防盗装置中的电路设计。
背景技术
商品防盗是随着社会和科技发展应运而生的一个行业,在商品防盗领域中,有很多细分领域,例如在超市或者卖场的出入口设置用于检测商品是否被带离场所内的防盗设备,这种通常是EAS(又称电子商品防窃盗系统),是目前大型零售行业广泛采用的商品安全措施之一,EAS的工作原理是在超市的出口或者收银通道处设置检测器,检测器包括发射器和接收器,当发射器以特定的频率发出信号,由接收器接收这一信号,进而产生一个监测的区域,这种防盗模式我们通常称之为零售防盗或者区域防盗。
而展品防盗又是一个不同于EAS的细分领域,展品防盗产生在通常需要向购买者或者潜在购买者进行商品的功能性展示的场合,尤其是电子产品蓬勃发展的时代,用于展示的商品能够代表某个款式的商品,用于展示的商品不仅是视觉上的展示,更多的是能够让场所内的体验者进行直接的操作和把玩,通过这样的方式来展示商品的某些无法通过观看或者阅读说明书知晓的功能,由于这些展示商品是会被体验者直接接触和使用的,因此展示商品和使用者是零距离接触的,这和零售行业不同的是,在零售行业的场所内,如果有购买者在使用商品,那么购买者便已经违反了零售行业的规则,或者做出了不适当的行为,但是在展品上,任何使用和体验行为都是被允许的,这就使得展示商品面临比零售商品更大的风险,而且需要用于展示的商品,由于其功能繁多设计复杂,通常价值较高,即使是展品的丢失也会对销售者造成不小的损失,因此,在展示商品防盗行业,通常来说,会为每一个展示商品都配套设置防盗装置,例如下文会介绍到的警示装置,有时候也会为多个商品配套一个防盗装置,这些防盗装置的主要作用不仅是防止商品被带离展示场所,更多的是防止商品和防盗装置分离,也即比商品被带离防盗场所更加严密的防盗要求。
在商品防盗领域,警示装置顾名思义是一种为商品防盗提供警示作用的装置,警示装置的最普通的作用就是当商品可能处于被盗风险时发出报警和/或提示,用来对场所内的工作人员进行提醒,或者用来对进行商品偷盗行为的人起到威慑作用。在商品防盗领域的现有技术中,比较常见的警示装置通常包含报警器和信号灯,通过声光提示的方式来发出警示信号,在商品防盗领域,警示信号也是一个比较常见的概念,但是警示信号有广义和狭义之分,狭义上的警示信号通常就是指声光等起到提示或者威慑作用的信号,广义上的警示信号还可以包括安全信号,例如,用来检测商品是否处于安全状态的检测装置(传感器)所发出的传感信号,传感信号通常需要进行传输,例如通过线缆、红外、蓝牙等方式,传感信号传输到对应的装置上便可触发上述狭义上的警示信号,鉴于上述应用场景,显然信号的传输是需要电力支持的。
除此之外,如前面所说,很多展示商品通常都是电子产品,具有一些需要操作才能够体会到的功能,而且在展示场所内的商品由于是“真机”,在不断被体验的过程中需要持续供电才能够维持续航状态,因此,除了对商品进行状态的检测,例如通过信号线连接到商品之外,往往还会配置供电线,在商品防盗领域的现有技术中,目前最常用的就是“三根线”的做法,也即,在普通的一进一出的导线线缆中添加一根信号线,这跟信号线是单独用于传输安全信号的,通过这种方式来达到对商品供电和监控的统一。这种“三根线”的做法在安全性上来说表现是较为优秀的,能够起到很好的防盗作用,在传统的展示商品防盗行业非常流行。
但是随着科技的发展,商品的不断更新推动着商品防盗行业不断发展,在展示商品越来越成为一种被更多人所接受的销售模式之后,除了安全性以外的其他方面的需求也越来越多,例如,传统的三根线需要定制,不能够直接用普通导线,因此进行展示销售的商家需要单独配置这种防盗线缆(又叫做安全线缆,也即对商品防盗或商品安全能够起到一定作用的线缆),而且,防盗线缆通常是连接商品和防盗装置,由于商品不断处于被体验的过程中,线缆自然会随着商品的体验被不断地弯折、扭曲,因此线缆无论质量怎么坚固,寿命都很短,其中信号线尤为容易损坏,一旦信号线损坏,即使充电用的导线仍然完好,也需要整根更换,对于越来越普及的商品防盗行业来说,越来越多的商家希望缩减展品防盗上的开销,来提升销售利润;现有技术中,也有尝试采用普通充电线缆进行检测的,例如根据电流的通断来判断商品是否安全,通过普通线缆从理论原理上来说,似乎也可以实现,例如,通过普通充电线缆将商品和警示装置中的电路板、传感器以及报警器连接形成报警回路,电路板可以对充电线缆或者报警回路中是否有电流流过进行检测,从而来判断商品是否处于安全的状态,如果充电电流始终存在,则说明商品是始终和警示装置连接的,处于安全的状态,如果充电电流消失,则可能会存在被盗风险;实际上,在实践中,这种通过电流来检测的方式需要通过大量电子器件组成的功能电路实现,这种方式一方面增加了整体防盗系统设计复杂度,造成稳定性降低,同时因大量器件需要PCB空间支持会造成设备整体较大,另一方面方案成本投入也会增高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于商品安全的负载检测芯片,该负载检测芯片能够被装入到用于商品安全的警示装置中,该负载检测芯片上载有负载检测电路,通过负载检测电路能够对商品供电或者形成和商品之间的检测环路,且能够克服背景技术中存在的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:
一种用于商品安全的负载检测芯片,包括:
电流控制模块,被配置为能够根据负载的需求调整电流大小;
包括电流监测模块,被配置为能够监测通过负载的电流,
包括输出模块,所述负载检测芯片被配置为当所述电流超出设定门限时,通过所述输出模块输出安全信号。
所述电流控制模块可以根据不同负载调整其所需的电流值大小,所述电流控制模块包括电流控制电路,电流控制电路中可以设置可变电阻或者阻值可调的电阻,可以根据需要选择不同的阻值来调节输入到负载的电流大小;或者,电流控制电路中可以设置选择开关,选择开关根据不同的负载的额定电流来选择接入负载检测芯片上的电阻值,从而调节输入到负载的电流大小。
本发明中的负载可以指需要通过商品防盗系统来保护的商品,也可以指其他可以被接入到负载检测芯片的具有一定阻值并且需要一定工作电流的电路元件,例如传感器。
进一步地,所述负载检测芯片上载有负载检测电路,所述负载检测电路被配置为能够检测通过负载的电流值,负载检测芯片上还载有比较判断电路,比较判断电路能够根据负载检测芯片所检测到的电流值判断负载上的电流是否处于设定门限范围内,如果是,则认为商品处于安全的状态,如果否,则认为商品处于非安全的状态,此时负载检测芯片可以通过输出模块输出安全信号。
进一步地,所述负载检测芯片能够连接到远程电源,由远程电源提供电力,通常来说,远程电源为负载检测芯片所提供的电压满足常规电子产品的供电要求。
进一步地,所述负载检测芯片包括至少一个电源输入端,被配置为用于接收电力输入;当所述负载芯片的电源输入端超过一个时,所述负载检测芯片被配置为输入电流可调。
进一步地,所述负载检测芯片能够通过安全线缆连接到负载,并为负载提供电力,当负载检测芯片连接到远程电源时,可以通过安全线缆进一步连接到负载(例如商品),间接地使远程电源为商品供电,此时,安全线缆上所通过的电流就成为负载检测芯片的检测对象,也就是说,在这种状态下,负载检测芯片通过安全线缆和商品之间形成检测环路。
进一步地,所述负载检测芯片包括至少一个电源输出端,这个电源输出端被配置为能够直接或间接地连接到负载的一端,负载的另一端连接接地端,从而形成供电环路,这个供电环路同时也是检测环路。
进一步地,所述负载检测芯片能够通过安全线缆连接到传感模块,所述传感模块被配置为能够用于检测商品是否处于安全的状态,这是本发明的另一种实施方式,在这种实施方式中,本发明的负载检测芯片可以调整电流大小使其适合传感模块的工作。
进一步地,所述负载检测芯片包括至少一个信号检测端,被配置为能够直接或间接地连接到传感模块,并形成检测回路。
进一步地,所述输出模块被配置为能够连接到报警模块,所述报警模块被配置为能够响应安全信号发出报警,本发明的负载检测芯片可以安装到警示装置内,同时,警示装置内也可以设置报警模块,报警模块可以连接到负载检测芯片,用于响应负载检测芯片的。
进一步地,所述安全线缆包括至少两根彼此隔离的电导线,其中一根被配置为用于连接到负载检测芯片的电源输出端或信号检测端,另一根被配置为能够连接到负载检测芯片和/或电源的接地端,通过这种方式形成供电或检测回路。
本发明的有益效果是:
(1)本发明设计了一种负载检测芯片,其具有体积小、轻量化、检测效果高、工作稳定、高可靠性和高动态响应的一种用于商品安全的检测芯片。本发明能够通过对负载上的电流检测进行商品安全状态的确认,以此保证对商品的监管和保护,还可实现相应的检测电路的切换,以实现不同场景下的应用,提高适用范围。
(2)本发明的设计了一种能够设置在警示装置中的负载检测芯片,负载检测芯片上设有用于检测电路中负载是否正常的负载检测电路,如果负载检测电路的检测值超出正常范围,则负载检测芯片发出安全信号或者警示信号,并通过警示装置内的报警模块进行报警,通过安全线缆可以将将商品电连接到负载检测芯片,通过负载检测芯片和负载检测电路的设计,负载检测芯片可以接受普通电源供电,而检测电路不需要承受充电电流也能够对其进行检测,这样安全线缆就能够在只起到接通电路的作用的前提下也能够作为防盗线缆实用,常规的充电线缆也能够作为本发明的充电线缆使用,使得安全线缆的可使用范畴扩大,从而解决了背景技术中的问题。
(3)本发明的负载检测芯片还可以连接传感模块,通过能够附着到商品上的传感模块来建立和负载检测芯片之间的检测回路,同样,传感模块也可以和普通负载一样被接入到电路中,通过电流控制模块可以调节电路中的电流大小,避免过大的电流对传感模块和检测电路造成损坏,同样也可以实现将普通供电线缆当做安全线缆使用的目的,通过负载检测芯片和传感模块连接建立检测环路,由于电流检测模块的设置,负载检测芯片能够调节适合传感模块和检测环路的电流大小,使得安全线缆就能够在只起到接通电路的作用的前提下,也能够作为防盗线缆实用。
附图说明
图1是本发明的整体结构框图。
图2是本发明的实施例1的负载检测芯片的结构图。
图3是本发明的实施例1的负载检测芯片的电路图。
图4是本发明的实施例1的警示装置的结构框图。
图5是本发明的实施例2的负载芯片的结构图。
图6是本发明的实施例2的警示装置的结构框图。
图7是本发明的实施例3的负载芯片的结构图。
图8是本发明的实施例3的警示装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。应当说明的是,实施例只是对本发明的具体阐述,其目的是为了让本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,不应视为对本发明的限定,其中没有详细描述的结构均可以理解为能够采用传统的结构或电路进行处理连接。
另外需要说明的是,在不冲突的情况下,本方案中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在本方案中的描述,若涉及到“中心”、“长”、“宽”、“高”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“大”、“小"、“顶”、“底”、“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,不能理解为对本发明的限制,此外,本发明中若涉及“第一”、“第二”等表示顺序的描述,只是为了对功能相同或者相近但具体设计不同的技术术语作出区分,并不表示具有逻辑上的顺序先后关系,也不能理解为对本发明的限制。本发明的保护范围应以权利要求书所记载的内容为准。
实施例1,参照附图1-4。
如图1所示,本发明提供一种用于商品安全的负载检测芯片,包括电流控制模块、电流监测模块以及输出模块,电流控制模块的输出端和电流监测模块的检测端均能够连接到负载,这样,电流控制模块能够根据负载的需求调整电流大小,电流监测模块能够监测通过负载的电流,电流监测模块的输出端连接到输出模块,当负载监测模块监测到通过负载的电流值超出设定门限时,所述负载检测芯片能够通过输出模块输出安全信号,输出模块可以连接到报警装置,通过报警装置来执行负载检测芯片所检测到的安全信号。
本实施例中的负载主要是指需要通过商品防盗系统来保护的商品,在本发明的负载检测芯片上载有负载检测电路,负载检测电路被配置为能够检测通过商品的电流值,负载检测芯片上还载有比较判断电路,比较判断电路能够根据负载检测芯片所检测到的电流值判断负载上的电流是否处于设定门限范围内,如果是,则认为商品处于安全的状态,如果否,则认为商品处于非安全的状态,此时负载检测芯片可以通过输出模块输出安全信号。
本发明的负载检测芯片可以被置入警示装置内,载有本发明的负载检测芯片的警示装置的结构如图2所示,警示装置包括报警模块1、负载检测芯片2、安全线缆3和远程电源4。其中,负载检测芯片2包括状态输出管脚Flag,状态输出管脚Flag用于输出负载检测芯片2的检测结果信号,例如当负载检测芯片2检测到非安全状态,需要发出安全信号的时候,可以将安全信号通过状态输出管脚Flag输出,被配置为能够向报警模块输出工作状态。
负载检测芯片2还包括电源输入管脚Vin,电源输入管脚Vin可以连接远程电源4的输出端,为负载检测芯片2以及负载检测芯片2所连接的报警模块1和商品提供电力。负载检测芯片2还包括GND管脚,GND管脚连接报警模块1和远程电源4的GND端。负载检测芯片2包括电源输出管脚Vout,所述电源输出管脚被配置为直接或间接的连接安全线缆。远程电源4的输出端还连接到报警模块1的电源接入端。
安全线缆3包括至少2个彼此电隔离的导线,其中一条导线的一端连接到负载检测芯片2的电源输出管脚Vout,另外一条导线一端连接到负载检测芯片2的GND管脚以及远程电源4的GND端,安全线缆3的另一端可以通过连接器连接到商品的供电接口。当安全线缆3连接到商品时,如图1所示,电源输出管脚Vout与GND之间形成检测环路,检测环路通过其上电流是否超过门限值来判断商品是否处于安全状态,如果有电流通过,或者电流满足正常充电电流大小,则判断商品处于正常状态,如果无电流通过,或者电流明显不符合正常充电电流大小,则判断商品处于被盗风险,通过状态输出管脚Flag向报警模块1发出安全信号。
作为优选,本发明的负载检测芯片还可以包括保护模块,所述保护模块被配置为对芯片进行过流或过压或短路保护,甚至保护模块可以包括温度保护模块,所述温度保护模块被配置为对芯片进行过温保护。
在本实施例中,负载检测芯片的具体设计如下:
负载检测芯片包括电流表、比较器、放大器、选择器、转换开关、贴片电容、电压跟随器、逻辑器件、负载检测电路、保护模块和MOS管等。
负载检测芯片接VCC端处接有带电压复位的电源电路P1,且还与选择器S1的一个输入端连接,选择器S1包括另一输入端作为可选择的Vin端,选择器S1的输出端作为VDDA模拟电源。选择器S1的输出端串联有电流表A2,一般采用3μA量程,电流表A2的另一端与比较器CMP1连接,且该端作为开关检测管脚,其上还连接有电表A1,此电表A1一般采用8mA量程,该表一端连接输入端,另一端连接选择开关S2,选择开关S2的另一端与比较器CMP1连接。通过选择器S1能够实现负载检测芯片的电流大小的调节。
比较器CMP1的输出端与逻辑器件Logic连接,逻辑器件Logic还与负载检测电路、比较器CMP2的输出端连接,比较器CMP2其中一个输入端与VDDA-400mV连接,另一个输入端与电源输出管脚连接。电源输出管脚还与负载检测电路、MOS管的D极、电表A3(一般采用量程为2μA)、放大器的一个输入端连接,放大器的另一输入端为Vin-100mV,放大器的输出端与保护电路、MOS管的G极连接,MOS管的S极、保护电路、电表A3的接入端与电源输入端连接。其中,保护电路包括限流保护、短路保护和温度过载保护,本方案中并未做特殊说明,均采用常规电路设计即可。
逻辑器件Logic的输出端与转换开关的一个输出使能连接,且该输出使能与电压跟随器U1的其中一个输入端连接,电压跟随器U1的另一输入端与输出端连接一起作为状态输出管脚。其中,转换开关S3的一个引脚与GND管脚连接,其中另一个引脚与贴片电容BC1连接。
本实施例的工作原理是:
负载检测芯片2的电源输出管脚Vout连接安全线缆中的一根导线,负载检测芯片2的GND管脚连接安全线缆中的另一根导线,形成两个相互隔离的电通路,安全线缆可以通过充电接口连接到商品的充电端口,从而向商品提供电力。
远程电源4通过负载检测芯片2的电源输入管脚Vin接入负载检测芯片2,负载检测芯片2的状态输出管脚Flag连接报警模块1并能够向报警模块1输入安全信号,用以控制报警模块1的工作状态(报警或者不报警),报警模块1根据负载检测芯片2的检测结果执行报警操作,具体来说,当所述安全线缆断开时,负载检测芯片2通过检测电路判断电流消失,则通过状态输出管脚Flag向报警模块1发出警示信号(安全信号),触发报警模块1报警。
实施例2,参照附图5-6。
在本实施例中,负载可以是传感模块4,传感模块4可以附着或者被安装到商品,用以检测商品的安全状态。
如图5-6所示,警示装置包括报警模块1、负载检测芯片2、安全线缆3和传感模块4,传感模块4直接或间接地连接商品5,例如,传感模块4是接触式传感器,可以附着到商品5的某个表面,当传感模块4附着到商品表面时,接通检测回路,当传感模块4被非授权地拆除时,检测回路被非授权地断开,传感模块4本身可以发出信号,传感模块4本身也可以不发出信号,由负载检测芯片2通过检测电路的反馈来发出安全信号。需要说明的是,在本发明的改进集中在负载芯片的电路设计,而不需要改变所述传感模块本身的结构,在本发明中的传感模块4完全可以采用现有技术中的接触式传感器或者电流传感器,本发明的目的就在于通过改进负载芯片的电路设计,让现有技术中的传感器能够直接连接在负载电路中进行检测。
负载检测芯片2包括状态输出管脚Flag,状态输出管脚Flag连接到报警模块1的输入端,从而向报警模块1发送安全信号,以指示报警模块1发出报警提示。负载检测芯片2还包括电源输入管脚Vin,电源输入管脚Vin连接至电源6的输出端,这个电源可以是设置在警示装置内部的蓄电池或者其他类型的供电模块。在一些其他方式中,电源也可以是通过适配器连接的外接电源。负载检测芯片2还包括GND管脚,GND管脚用于连接电源的GND端、报警装置的GND端。负载检测芯片2还包括开关检测管脚S,开关检测管脚S可以通过安全线缆连接到触感模块4的一个输入端,从而接通检测环路并对传感模块4供电。
安全线缆3包括至少2个彼此电隔离的导线,其中一条导线的一端连接到负载检测芯片2的开关检测管脚S,另一端连接到传感模块4的一个输入端,另外一条导线的一端连接到负载检测芯片2的GND管脚以及电源的GND端,另一端连接到传感模块4的另一个输入端。这样,当传感模块4连接商品时,所述开关检测管脚与GND形成检测环路。
在一些方式中,传感模块4上可以设置开关,例如触点开关,这个开关的开启与否能够控制所述检测环路闭合或断开,例如,当储电开关被压下时,接通检测环路,当触点开关弹开时(例如未安装到商品)则检测环路断开,实际使用中,一旦触点开关被压下,也即安装到商品后,即接通检测环路,之后除非被授权地拆除,否则一旦检测环路断开则触发报警装置发出警示信号。
本实施例的工作原理是:
负载检测芯片2的电源输出管脚Vout连接安全线缆中的一根导线,负载检测芯片2的GND管脚连接安全线缆中的另一根导线,形成两个相互隔离的电通路,安全线缆中的两根导线分别连接传感模块4的两端,传感模块4上设有通断开关,当传感模块4被连接或者安装到商品时,通断开关接通,使得传感模块4通过负载检测芯片2和报警模块1形成检测环路,用于检测商品是否始终保持和传感模块4的连接。
电源6通过负载检测芯片2的电源输入管脚Vin接入负载检测芯片2,为负载检测芯片2以及传感模块4提供电力,负载检测芯片2的状态输出管脚Flag连接报警模块1并能够向报警模块1输入安全信号,用以控制报警模块1的工作状态(报警或者不报警),报警模块1根据负载检测芯片2的检测结果执行报警操作,具体来说,当所述安全线缆断开或者传感模块4上的通断开关断开时,负载检测芯片2通过检测电路判断电流消失,则通过状态输出管脚Flag向报警模块1发出警示信号(安全信号),触发报警模块1报警。
本实施例的其他实施方式与实施例1相同。
实施例3,参照附图7-8。
在本实施例中,负载可以是商品,负载检测芯片同时包含电源输出管脚Vout以及开关检测管脚S,安全线缆同时包含三根导线,其中一根连接负载检测芯片的电源输出管脚Vout,另一个连接负载检测芯片的开关检测管脚S,第三根连接负载检测芯片的GND管脚以及电源和报警模块的GND管脚,同时形成对商品的供电和检测环路。
本实施例的其他实施方式与实施例1相同。
Claims (10)
1.一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,包括:
电流控制模块,被配置为能够根据负载的需求调整电流大小;
包括电流监测模块,被配置为能够监测通过负载的电流,
包括输出模块,所述负载检测芯片被配置为当所述电流超出设定门限时,通过所述输出模块输出安全信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述负载检测芯片包括负载检测电路,所述负载检测电路被配置为能够检测通过负载的电流值。
3.根据权利要求1所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述负载检测芯片能够连接到远程电源,由远程电源提供电力。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述负载检测芯片包括至少一个电源输入端,被配置为用于接收电力输入;当所述负载芯片的电源输入端超过一个时,所述负载检测芯片被配置为输入电流可调。
5.根据权利要求1所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述负载检测芯片能够通过安全线缆连接到负载,并为负载提供电力。
6.根据权利要求1或5所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述负载检测芯片包括至少一个电源输出端,被配置为能够直接或间接地连接到负载,并形成检测环路。
7.根据权利要求1所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述负载检测芯片能够通过安全线缆连接到传感模块,所述传感模块被配置为能够用于检测商品是否处于安全的状态。
8.根据权利要求1或7所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述负载检测芯片包括至少一个信号检测端,被配置为能够直接或间接地连接到传感模块,并形成检测回路。
9.根据权利要求1所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述输出模块被配置为能够连接到报警模块,所述报警模块被配置为能够响应安全信号发出报警。
10.根据权利要求5或7所述的一种用于商品安全的负载检测芯片,其特征是,所述安全线缆包括至少两根彼此隔离的电导线,其中一根被配置为用于连接到负载检测芯片的电源输出端或信号检测端,另一根被配置为能够连接到负载检测芯片和/或电源的接地端。
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