CN113433380B - 一种电压采样控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电压采样控制方法，包括，所述方法应用于离子风机的电压发生模块采样控制；所述方法包括：获取所述电压发生模块中高压输出端的采样电压；将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平；当所述采样电平超出预设阈值时，关断高压离子发生器产生高压输出。通过检测采样点的采样电压是否正常，从而判断高压离子发生器的高压是否正常，当不正常时，则关闭高压输出，由于高压具有一定的的危险性，从而在高压不正常时立即关断，避免离子发生器由于高压故障的安全隐患。

Description

一种电压采样控制方法及装置

技术领域

本申请涉及离子风机检测保护技术领域，特别是一种电压采样控制方法及装置。

背景技术

离子风机使用高压发生装置产生5kV以上的高压，通过发射针电离空气形成正负离子，然后通过风机吹到高压静电区，中和带电离子，达到消除静电的作用。高压发生装置输出电压越高，发射针电离空气能力就越强，当高压低于某一阶段时，发射针电离空气能力将急剧减弱，离子风机失去消除静电能力。

由于高压具有一定的危险性，而离子风机的电压越高其电离效果越好，离子风机高压不能对周围环境造成安全隐患，因此，对高压的监测、保护至关重要。

现有技术中，没有针对离子风机高压采样保护，若检测电路或驱动电路出现问题，高压发生装置依然工作，会导致安全隐患，甚至高压烧设备电路或击穿重要元器件的风险，现有技术的采样一般采用隔离式采样，容易受到干扰，使采样不精确，不精确的采样即便是有保护功能也会出现缺陷，同样存在安全隐患。

发明内容

鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种电压采样控制方法及装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种电压采样控制方法，所述方法应用于离子风机的电压发生模块采样控制；

所述方法包括：

获取所述电压发生模块中高压输出端的采样电压；

将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平；

当所述采样电平超出预设阈值时，关断高压离子发生器产生高压输出。

进一步的，所述获取所述电压发生模块中高压输出端的采样电压的步骤，包括：

通过接触式采样的方式获取所述高压输出端的分压电压，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压。

进一步的，所述通过接触式采样的方式获取所述高压输出端的分压电压，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压的步骤，包括：

通过串联电阻分压的方式，对5kV的高压输出端的分压电压进行接触式采样，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压，其中，采样比例为2000:1。

进一步的，所述当所述采样电平超出预设阈值时，关断高压离子发生器产生高压输出的步骤，包括：

当所述采样电平超出预设阈值时，依据所述采样电平生成第一驱动电平；

依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平；

依据所述第一驱动电平和第一逻辑电平，关断高压离子发生器产生高压输出。

进一步的，所述依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平的步骤，包括：

当所述采样电平高于预设阈值时，依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平，其中，所述采样电平为高电平；

当所述采样电平低于预设阈值时，依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平，其中，所述采样电平为低电平。

进一步的，还包括：

当所述采样电平未超出预设阈值时，则生成第二驱动电平；

根据所述第二驱动电平和采样电平生成第二逻辑电平；

依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，维持所述高压离子发生器产生高压输出。

进一步的，还包括：

将第一逻辑电平或第二逻辑电平输出到第一显示单元进行电平转换，并显示电平状态。

进一步的，还包括：

依据所述采样电平生成第二显示信号，并将所述显示信号发送到第二显示单元。

进一步的，所述依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，保持高压离子发生器产生高压输出的步骤，包括：

对所述第二驱动电平进行二阶RC滤波处理；

依据二阶RC滤波处理后的所述第二驱动电平控制所述高压离子发生器产生高压输出。

本发明实施例还公开了一种电压采样控制装置，包括：

采样模块，用于获取所述电压发生模块中高压输出端的采样电压；

线性转换模块，用于将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平；

处理模块，用于当所述采样电平超出预设阈值时，关断高压离子发生器产生高压输出。

一种设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的电压采样控制方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电压采样控制方法的步骤。

本申请具有以下优点：

在本申请的实施例中，通过获取所述电压发生模块中高压输出端的采样电压；将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平；当所述采样电平超出预设阈值时，则生成第一驱动电平；根据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平；依据所述第一驱动电平和第一逻辑电平，关断高压离子发生器产生高压输出。通过接触式对高压端进行采样，检测采样电压是否正常，从而判断高压离子发生器的高压是否正常，当不正常时，则关闭高压输出，由于高压具有一定的的危险性，从而在高压不正常时立即关断，避免离子发生器由于高压故障的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本申请一实施例提供的一种电压采样控制方法的步骤流程图；

图2是本申请一实施例提供的一种电压采样控制装置的电路结构框图。

具体实施方式

为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本发明任一实施例中，所述高压输出端HV(High Voltage，高电压)为离子风机高压产生电路发出的用于产生正负离子的高压，该电压为线性直流或脉冲直流电压，电压值可达到5kV以上；所述处理模块要括包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)单元也称为单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、A/D(Analog to Digital,模拟/数字转换)转换、等周边接口，整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，应用于不同组合控制；LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)单元，由LED组成的可发光单元。

参照图1，示出了本申请一实施例提供的一种电压采样控制方法，所述方法应用于离子风机的电压发生模块采样控制；

所述方法包括：

S100、获取所述电压发生模块中高压输出端HV的采样电压；

S200、将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平，其中，所述将所述采样电压进行隔离式线性放大包括对所述采样电压进行1:1隔离式线性放大；

S300、当所述采样电平超出预设阈值时，关断高压离子发生器产生高压输出。

在本申请的实施例中，通过获取所述电压发生模块中高压输出端HV的采样电压；将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平，其中，所述将所述采样电压进行隔离式线性放大包括对所述采样电压进行1:1隔离式线性放大；当所述采样电平超出预设阈值时，关断高压离子发生器产生高压输出。通过检测采样点的采样电压是否正常，从而判断高压离子发生器的高压是否正常，当不正常时，则关闭高压输出，由于高压具有一定的的危险性，从而在高压不正常时立即关断，避免离子发生器由于高压故障的安全隐患。

下面，将对本示例性实施例中电压采样控制方法作进一步地说明。

如所述步骤S100所述，获取所述电压发生模块中高压输出端HV的采样电压。

在本发明一具体实施例中，可以结合下列描述进一步说明步骤S100所述“获取所述电压发生模块中高压输出端HV的采样电压”的具体过程。

如下列步骤所述对高压输出端HV进行电压采样，获得采样电压，包括：通过接触式采样的方式获取所述高压输出端HV的分压电压，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压，例如，对5kV的高压输出端HV采样点进行接触式采样；所述接触式采样为通过串联电阻分压的方式进行采样；

如下列步骤所述对5kV的高压输出端HV采样点进行接触式采样，包括：通过串联电阻分压的方式，对5kV的高压输出端的分压电压进行接触式采样，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压，其中，采样比例为2000:1；将接触式采样后的电压进行高阻抗保护输出，获得所述采样电压。将所述采样电压进行高阻抗保护传输，从而增加电流通路的阻抗，使采样电压在传输和转换时不会产生大电流，从而降低线路的发热量，同时降低电流还能提高工作寿命，减缓电路老化。

需要说明的是，由于离子风机带有高压电，考虑到安全问题，以往的离子风机基本采用非接触式隔离扇网来监测高压发生装置的电压，非接触式隔离扇网容易受环境湿度和电路阻抗的影响，其精度差，抗干扰能力弱，对5kV的高压输出端HV采样点进行接触式采样；所述接触式采样为通过串联电阻分压的方式进行采样；5kV的高压，具有高效的形成正负离子，具体的，通过发射针电离空气形成正负离子，然后通过风机吹到高压静电区，中和带电离子，达到消除静电的作用；通过在5kV的高压输出端HV设置串联电阻，通过串联的电阻进行分压，实现接触式采样从而提高采样精度。

作为一种示例，将所述采样点的采样比例设定为2000:1，也即电阻串联分压的比例，例如，可以将2MΩ的第一电阻R1和1kΩ的第二电阻R2进行串联，此时对5kV的电压进行分压。

在一具体实现中，如图2所示，将第一电阻R1连接到5kV的高压输出端HV，第二串联到第一电阻R1和接地之间，在第一电阻R1和第二电阻R2之间的位置形成采样点，根据电阻分压规律可知，采样点的电压约为2.5V。

如所述步骤S200所述将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平，其中，所述将所述采样电压进行隔离式线性放大包括对所述采样电压进行1:1隔离式线性放大。

在本发明一实施例中在所述步骤S200之后，还包括：当所述采样电平未超出预设阈值时，则生成第二驱动电平；根据所述第二驱动电平和采样电平生成第二逻辑电平；依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，保持高压离子发生器产生高压输出。当采样电平为正常值时，通过处理模块生成正常驱动电平即第二驱动电平，通过逻辑电路模块对所述第二驱动电平和采样电平，生成第二逻辑电平；依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，驱动电路模块驱动高压离子发生器的电压发生模块继续产生高压。

作为一种示例，当所述采样电平超出预设阈值时，则生成第一驱动电平，例如生成低电平；当所述采样电平未超出预设阈值时，则生成第二驱动电平，例如，生成高电平；通过驱动电平和采样电平进行逻辑运算处理，例如当采样电平与第一驱动电平则生成低电平的第一逻辑电平，当采样电平与第二驱动电平则生成高电平的第二逻辑电平，例如，通过逻辑与电路对采样电平和驱动电平进行运算得到逻辑电平，逻辑电平用于开启驱动电路模块，具体的，可以将其作为使能信号，当高电平时则开启，低电平时关闭；通过逻辑电平和驱动电平共同确定是否输出高压，防止当在采样电压不正常时，使处理模块故障，可能输出错误而导致高压继续输出。

需要说明的是，采样电平的电平值若是高于阈值，其仍为高电平，此时，说明电压发生模块的产生的高压过高，当低阈值说明产生的高压过低，处理模块输出第一驱动电平，控制停止高压输出，进行保护并进行检查。

在本发明一实施例中，如所述步骤S300所述，当所述采样电平超出预设阈值时，关断高压离子发生器产生高压输出。

在一具体实现中，当所述采样电平超出预设阈值时，依据所述采样电平生成第一驱动电平；依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平；依据所述第一驱动电平和第一逻辑电平，关断高压离子发生器产生高压输出。依据所述采样电平生成第二显示信号，并将所述显示信号发送到第二显示单元。

作为一种示例，当采样电平的电平值为正常范围时，通过第二显示单元中的LED进行显示，例如，当采样电平在正常范围时显示为绿色，否则显示为黄色或红色。

在一实施例中，还包括依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，保持高压离子发生器产生高压输出；将第一逻辑电平输出第一显示单元进行电平转换，并显示电平状态，以及将第二逻辑电平输出第一显示单元进行电平转换，并显示电平状态；例如当输入到第一显单元的为第一逻辑电平时，第一显单元中的LED显示为红色，当输入到第一显单元的为第二逻辑电平时，第一显单元中的LED显示为绿色，也即，当第一显单元中的LED显示为红色时，则可能是采样电平和/或驱动电平不正常，当第一显单元中的LED为绿色说明采样电平和驱动电平正常。

在一实施例中，所述依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，保持高压离子发生器产生高压输出的步骤，包括：对所述第二驱动电平进行二阶RC滤波；将滤波后的RC所述第二驱动电平传输到所述高压离子发生器的电压发生模块。

进一步，所述对所述第二驱动电平进行二阶RC滤波的步骤包括：将所述第二驱动电平，经过一次滤波电路进行一阶滤波；将一次滤波后的所述驱动电平，经二次滤波电路进行一阶滤波；其中，所述一次滤波电路和二次滤波电路为串联的两个相同的滤波电路。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

示出了本申请一实施例提供的一种电压采样控制装置；

具体包括：

采样模块100，用于获取所述电压发生模块500中高压输出端HV的采样电压；

线性转换模块200，用于将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平；

处理模块300，用于当所述采样电平超出预设阈值时，关断高压离子发生器产生高压输出。

在本发明一实施例中，还包括：逻辑电路模块600，用于根据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平；驱动电路模块400，用于依据所述第一驱动电平和第一逻辑电平，关断高压离子发生器产生高压输出。

在本发明一实施例中，所述采样电压模块100，包括：

采样子模块110，用于通过接触式采样的方式获取所述高压输出端的分压电压，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压，具体的，对5kV的高压输出端HV进行接触式采样，获得所述采样电压。

在本发明一实施例中，所述采样子模块110，还用于通过串联电阻分压的方式，对5kV的高压输出端HV进行接触式采样，其中，将采样比例设定为2000:1。

在本发明一实施例中，还包括：高阻抗模块700，用于将接触式采样后的电压进行高阻抗保护输出，获得所述采样电压。

在一具体实现中，如图2所示，将第一电阻R1连接到5kV的高压输出端HV，第二串联到第一电阻R1和接地GND之间，在第一电阻R1和第二电阻R2之间的位置形成采样点，根据电阻分压规律可知，采样点的电压约为2.5V。

在本发明一实施例中，所述电压采样控制装置，包括：处理模块300，还用于当所述采样电平未超出预设阈值时，则生成第二驱动电平；逻辑电路模块600，还用于根据所述第二驱动电平和采样电平生成第二逻辑电平；驱动电路模块400，还用于依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，保持高压离子发生器产生高压输出。

在本发明一实施例中，所述电压采样控制装置，还包括第二显示单元620，用于转换采样电平，并将转换后的电平输出显示。

在本发明一实施例中，所述电压采样控制装置，还包括第一显示单元610，用于将第一逻辑电平输出第一显示单元进行电平转换，并显示电平状态，或将第二逻辑电平输出第一显示单元进行电平转换，并显示电平状态。

在本发明一实施例中，驱动电路模块400，包括：二阶RC滤波电路模块410，用于对所述第二驱动电平进行二阶RC滤波；驱动控制模块，用于依据二阶RC滤波处理后的所述第二驱动电平控制所述高压离子发生器产生高压输出，具体的，将滤波后的RC所述第二驱动电平传输到所述高压离子发生器的电压发生模块500。所述二阶RC滤波电路模块410，包括一次滤波电路和二次滤波电路为串联的两个相同的滤波电路，将所述第二驱动电平，经过一次滤波电路进行一阶滤波；将一次滤波后的所述驱动电平，经二次滤波电路进行一阶滤波。经滤波后消除杂波，使驱动电平更稳定。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种电压采样控制方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种电压采样控制方法，其特征在于，所述方法应用于离子风机的电压发生模块采样控制；

所述方法包括：

获取所述电压发生模块中高压输出端的采样电压；

将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平；

当所述采样电平超出预设阈值时，依据所述采样电平生成第一驱动电平，依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平，依据所述第一驱动电平和第一逻辑电平，关断高压离子发生器产生高压输出；

当所述采样电平未超出预设阈值时，依据所述采样电平生成第二驱动电平，依据所述第二驱动电平和采样电平生成第二逻辑电平，依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，维持所述高压离子发生器产生高压输出；

所述方法还包括：

将所述第一逻辑电平或所述第二逻辑电平转换成第一显示信号并显示；

将所述采样电平转换成第二显示信号并显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电压发生模块中高压输出端的采样电压的步骤，包括：

通过接触式采样的方式获取所述高压输出端的分压电压，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过接触式采样的方式获取所述高压输出端的分压电压，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压的步骤，包括：

通过串联电阻分压的方式，对5kV的高压输出端的分压电压进行接触式采样，并将所述分压电压进行高阻抗保护输出处理，获得所述采样电压，其中，采样比例为2000:1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平的步骤，包括：

当所述采样电平高于预设阈值时，依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平，其中，所述采样电平为高电平；

当所述采样电平低于预设阈值时，依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平，其中，所述采样电平为低电平。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，保持高压离子发生器产生高压输出的步骤，包括：

对所述第二驱动电平进行二阶RC滤波处理；

依据二阶RC滤波处理后的所述第二驱动电平控制所述高压离子发生器产生高压输出。

6.一种电压采样控制装置，其特征在于，所述装置应用于离子风机的电压发生模块采样控制，包括：

采样模块，用于获取所述电压发生模块中高压输出端的采样电压；

线性转换模块，用于将所述采样电压进行隔离式线性放大，并依据线性放大后的所述采样电压生成采样电平；

处理模块，用于当所述采样电平超出预设阈值时，依据所述采样电平生成第一驱动电平，依据所述第一驱动电平和采样电平生成第一逻辑电平，依据所述第一驱动电平和第一逻辑电平，关断高压离子发生器产生高压输出；当所述采样电平未超出预设阈值时，依据所述采样电平生成第二驱动电平，依据所述第二驱动电平和采样电平生成第二逻辑电平，依据所述第二驱动电平和第二逻辑电平，维持所述高压离子发生器产生高压输出；

第一显示单元，用于将所述第一逻辑电平或所述第二逻辑电平转换成第一显示信号并显示；

第二显示单元，用于将所述采样电平转换成第二显示信号并显示。