CN112147452A - 故障检测电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种故障检测电路和电子设备，涉及检测技术领域。该故障检测电路包括电位器、处理单元和检测单元，电位器与检测单元电连接，检测单元与处理单元电连接；检测单元用于检测电位器的上臂电压、中臂电压和下臂电压，并将上臂电压、中臂电压和下臂电压传输至处理单元；处理单元用于依据上臂电压、中臂电压和下臂电压判断电位器是否存在故障。其能够在电位器正常使用时，监测电位器是否存在故障，进而可避免事故的发生。

Description

故障检测电路和电子设备

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种故障检测电路和电子设备。

背景技术

在一些应用电位器的场合中，比如汽车的方向盘，船舶的操舵仪，电动车的油门控制等，均应用了电位器对一个电压进行分压，以分压的电压控制相应的装置。由于电位器长时间的磨损，受环境的影响，以及寿命等因素，出现损坏是不可避免的。出现损坏后，分得的电压不能反应用户的正确操控指令，而引起操作错误，引起不可挽回的损失，甚至引起重大事故。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种故障检测电路和电子设备，其能够在电位器正常使用时，监测电位器是否存在故障，进而可避免事故的发生。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供了一种故障检测电路，包括电位器、处理单元和检测单元，所述电位器与所述检测单元电连接，所述检测单元与所述处理单元电连接；

所述检测单元用于检测所述电位器的上臂电压、中臂电压和下臂电压，并将所述上臂电压、所述中臂电压和所述下臂电压传输至所述处理单元；

所述处理单元用于依据所述上臂电压、所述中臂电压和所述下臂电压判断所述电位器是否存在故障。

在可选的实施方式中，所述检测单元包括第一电阻，所述第一电阻电连接于电源与所述电位器的上臂端之间，所述处理单元电连接于所述第一电阻与所述电位器的上臂端之间；

所述上臂电压为所述第一电阻与所述电位器的上臂端电连接处的电压。

在可选的实施方式中，所述检测单元还包括第二电阻，所述第二电阻电连接于所述电位器的下臂端与地线之间，所述处理单元电连接于所述第二电阻与所述电位器的下臂端之间；

所述下臂电压为所述第二电阻与所述电位器的下臂端电连接处的电压。

在可选的实施方式中，所述检测单元还包括第三电阻，所述第三电阻电连接于所述电位器的中臂端与地线之间，所述处理单元电连接于所述第三电阻与所述电位器的中臂端之间；

所述中臂电压为所述第三电阻与所述电位器的中臂端电连接处的电压。

在可选的实施方式中，所述处理单元还用于将所述上臂电压与第一预设值进行比较，若所述上臂电压高于所述第一预设值，则判定所述电位器的上臂端出现断路故障。

在可选的实施方式中，所述处理单元还用于将所述下臂电压与第二预设值进行比较，若所述下臂电压低于所述第二预设值，则判定所述电位器的下臂端出现断路故障。

在可选的实施方式中，所述处理单元还用于将所述中臂电压与所述下臂电压进行比较，若所述中臂电压小于所述下臂电压，则判定所述电位器的中臂端出现断路故障。

在可选的实施方式中，所述故障检测电路还包括提示单元，所述处理单元与所述提示单元电连接；

所述处理单元还用于在判断所述电位器存在故障时，向所述提示单元发送故障指示指令；

所述提示单元用于依据所述故障指示指令产生故障提示信号。

在可选的实施方式中，所述处理单元为处理芯片或逻辑电路。

第二方面，本发明提供了一种电子设备，包括如前述实施方式任意一项所述的故障检测电路。

本发明实施例提供的故障检测电路和电子设备的有益效果包括：该故障检测电路包括电位器、处理单元和检测单元，电位器与检测单元电连接，检测单元与处理单元电连接；检测单元用于检测电位器的上臂电压、中臂电压和下臂电压，并将上臂电压、中臂电压和下臂电压传输至处理单元；处理单元用于依据上臂电压、中臂电压和下臂电压判断电位器是否存在故障。可见，通过检测单元可以检测到电位器的上臂电压、中臂电压和下臂电压，根据上臂电压、中臂电压和下臂电压能够判断电位器是否存在故障，进而避免了事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为现有技术提供的一种电位器电路示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种故障检测电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种故障检测电路的电路示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种故障检测电路的结构示意图。

图标：10-电子设备；100-故障检测电路；110-电位器；120-处理单元；130-检测单元；140-提示单元；200-电源；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，为现有技术的电位器110a的电路示意图，若该电位器110a为汽车的方向盘电位器。当电位器110a的B触点划动到A点时，为方向盘向左打到底指示。当B触点划动到最上边的A点附近时，D点得到的电位为12V，表示控制方向盘转向机构转至最左。B触点划动到电位器中点时，D点得到的电压为6V，表示控制方向盘转向机构在正中。当B触点划动到C点时，D点得到的电压为0V，表示方向盘的控制转向机构为向右打至最大。

当电位器110a出现故障时，比如中间触点B断开，此时D点得到的电压是0V，将控制转向机构打至最右，此时则将发生事故。同理，A点处断开，C点处断开，均会引发同样严重的问题。

为了解决上述问题，如图2所示，本实施例提供了一种电子设备10，该电子设备10包括故障检测电路100，通过该故障检测电路100能够检测出电位器是否存在故障，进而避免了事故的发生。

在本实施例中，电子设备10还包括电源200，电源200与故障检测电路100电连接，电源200用于为故障检测电路100提供工作电压。

在本实施例中，该电子设备10可以为汽车、船舶以及电动车等。

请参照图3，为图2中所示故障检测电路100的一种可实施的结构示意图。该故障检测电路100包括电位器110、处理单元120和检测单元130，电位器110与检测单元130电连接，检测单元130与处理单元120电连接。

在本实施例中，检测单元130用于检测电位器110的上臂电压、中臂电压和下臂电压，并将上臂电压、中臂电压和下臂电压传输至处理单元120；处理单元120用于依据上臂电压、中臂电压和下臂电压判断电位器110是否存在故障。

可以理解，上臂电压为电位器110上臂端处电压，中臂电压为电位器110中臂端处电压，下臂电压为电位器110下臂端处电压。

可见，通过检测单元130可以检测到电位器110的上臂电压、中臂电压和下臂电压，根据上臂电压、中臂电压和下臂电压能够判断电位器110是否存在故障，进而避免了事故的发生。

请参照图4，为图3所述的故障检测电路100的一种可实施的电路示意图。检测单元130包括第一电阻R1，第一电阻R1电连接于电源200与电位器110的上臂端之间，处理单元120电连接于第一电阻R1与电位器110的上臂端之间；上臂电压为第一电阻R1与电位器110的上臂端电连接处的电压。

进一步地，在本实施例中，检测单元130还包括第二电阻R2，第二电阻R2电连接于电位器110的下臂端与地线之间，处理单元120电连接于第二电阻R2与电位器110的下臂端之间；下臂电压为第二电阻R2与电位器110的下臂端电连接处的电压。

进一步地，在本实施例中，检测单元130还包括第三电阻R3，第三电阻R3电连接于电位器110的中臂端与地线之间，处理单元120电连接于第三电阻R3与电位器110的中臂端之间；中臂电压为第三电阻R3与电位器110的中臂端电连接处的电压。

可以理解，上臂端为电位器110与电源200电连接的一端，下臂端为电位器110与地线电连接的一端，中臂端为电位器110动臂引出端。

在本实施例中，第一电阻R1可以设置为1KΩ，第二电阻R2可以设置为1KΩ，第三电阻R3可以设置为1MΩ，电位器110可以设置为10KΩ。第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3还可以设置为其它阻值，在此并不做限制。处理单元120根据上臂电压、中臂电压和下臂电压的大小，可以判断电位器110的上臂端、中臂端以及下臂端是否存在断路故障。

故障检测电路100实现故障检测的原理可以为：处理单元120还用于将上臂电压与第一预设值进行比较，若上臂电压高于第一预设值，则判定电位器110的上臂端出现断路故障。

在本实施例中，处理单元120还用于将下臂电压与第二预设值进行比较，若下臂电压低于第二预设值，则判定电位器110的下臂端出现断路故障。

在本实施例中，处理单元120还用于将中臂电压与下臂电压进行比较，若中臂电压小于下臂电压，则判定电位器110的中臂端出现断路故障。

可以理解，若第一电阻R1设置为1KΩ，第二电阻R2设置为1KΩ，第三电阻R3设置为1MΩ，电位器110设置为10KΩ。在电位器110正常情况下，根据第一电阻R1。第二电阻R2、第三电阻R3和电位器110之间的分压，可以计算得到电位器110的上臂电压应为11V，电位器110的下臂电压应为1V，因第三电阻R3的阻值远远大于第一电阻R1、第二电阻R2和电位器110的阻值，可以忽略第三电阻R3的分压影响，故电位器110的中臂电压应高于电位器110的下臂电压。故第一预设值则可以设置为11.5V，第二预设值可以设置为0.5V。

在电位器110正常的情况下，电位器110的上臂电压和下臂电压均是静态电压，不会因为电位器110的动臂划动而改变。当电位器110出现故障时，电位器110的上臂电压、下臂电压和中臂电压会发生变化。处理单元120根据电位器110的上臂电压、下臂电压和中臂电压的变化，则可以判定电位器110的上臂端、中臂端和下臂端中的至少一个是否出现断路故障。

若电源200提供的工作电压为12V，若电位器110的上臂端断路，则电位器110的上臂电压实际为12V。处理单元120则会比较出为12V的上臂电压高于为11.5V的第一预设值，判定电位器110的上臂端出现断路故障。若电位器110的下臂端断路，则电位器110的下臂电压实际为0V。处理单元120则会比较出为0V的下臂电压低于为0.5V的第二预设值，判定电位器110的下臂端出现断路故障。若电位器110的中臂端断路，则电位器110的中臂电压因为第三电阻R3的接地而为0V，而下臂电压为1V。处理单元120则会比较出为0V的中臂电压小于为1V的下臂电压，判定电位器110的中臂端出现断路故障。

在本实施例中，故障检测电路100不仅能够判断出电位器110是否存在故障，还会在电位器110出现故障时，发出故障提示信号，以使工作人员及时知晓故障信息，避免事故的发生。如图5所示，为故障检测电路100的另一种可实施的结构示意图。在图3所示的故障检测电路100的基础上，图5所示的故障检测电路100还包括提示单元140，处理单元120与提示单元140电连接。

在本实施例中，处理单元120还用于在判断电位器110存在故障时，向提示单元140发送故障指示指令；提示单元140用于依据故障指示指令产生故障提示信号。

可以理解，提示单元140可以为蜂鸣器，也可以为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯。当提示单元140为蜂鸣器时，故障提示信号则为声音提示信号。当提示单元140为LED灯时，故障提示信号则为灯光提示信号。

在本实施例中，处理单元120为处理芯片或逻辑电路。即处理单元120可以是由硬件电路组合而成，也可以是单片机用三路AD(analogue-to-digital，模数转换)采样，通过软件逻辑生成故障指示指令。

综上所述，本发明实施例提供了一种故障检测电路和电子设备，该故障检测电路包括电位器、处理单元和检测单元，电位器与检测单元电连接，检测单元与处理单元电连接；检测单元用于检测电位器的上臂电压、中臂电压和下臂电压，并将上臂电压、中臂电压和下臂电压传输至处理单元；处理单元用于依据上臂电压、中臂电压和下臂电压判断电位器是否存在故障。可见，通过检测单元可以检测到电位器的上臂电压、中臂电压和下臂电压，根据上臂电压、中臂电压和下臂电压能够判断电位器是否存在故障，进而避免了事故的发生。

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，可轻易想到的变化或替换，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 (10)

1.一种故障检测电路，其特征在于，包括电位器、处理单元和检测单元，所述电位器与所述检测单元电连接，所述检测单元与所述处理单元电连接；

所述检测单元用于检测所述电位器的上臂电压、中臂电压和下臂电压，并将所述上臂电压、所述中臂电压和所述下臂电压传输至所述处理单元；

所述处理单元用于依据所述上臂电压、所述中臂电压和所述下臂电压判断所述电位器是否存在故障。

2.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述检测单元包括第一电阻，所述第一电阻电连接于电源与所述电位器的上臂端之间，所述处理单元电连接于所述第一电阻与所述电位器的上臂端之间；

所述上臂电压为所述第一电阻与所述电位器的上臂端电连接处的电压。

3.如权利要求2所述的故障检测电路，其特征在于，所述检测单元还包括第二电阻，所述第二电阻电连接于所述电位器的下臂端与地线之间，所述处理单元电连接于所述第二电阻与所述电位器的下臂端之间；

所述下臂电压为所述第二电阻与所述电位器的下臂端电连接处的电压。

4.如权利要求3所述的故障检测电路，其特征在于，所述检测单元还包括第三电阻，所述第三电阻电连接于所述电位器的中臂端与地线之间，所述处理单元电连接于所述第三电阻与所述电位器的中臂端之间；

所述中臂电压为所述第三电阻与所述电位器的中臂端电连接处的电压。

5.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述处理单元还用于将所述上臂电压与第一预设值进行比较，若所述上臂电压高于所述第一预设值，则判定所述电位器的上臂端出现断路故障。

6.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述处理单元还用于将所述下臂电压与第二预设值进行比较，若所述下臂电压低于所述第二预设值，则判定所述电位器的下臂端出现断路故障。

7.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述处理单元还用于将所述中臂电压与所述下臂电压进行比较，若所述中臂电压小于所述下臂电压，则判定所述电位器的中臂端出现断路故障。

8.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述故障检测电路还包括提示单元，所述处理单元与所述提示单元电连接；

所述处理单元还用于在判断所述电位器存在故障时，向所述提示单元发送故障指示指令；

所述提示单元用于依据所述故障指示指令产生故障提示信号。

9.如权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述处理单元为处理芯片或逻辑电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的故障检测电路。

Images