CN115469125A - 示波器探头、探头检测方法、装置、示波器、系统及介质 - Google Patents

示波器探头、探头检测方法、装置、示波器、系统及介质 Download PDF

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CN115469125A
CN115469125A CN202211252327.9A CN202211252327A CN115469125A CN 115469125 A CN115469125 A CN 115469125A CN 202211252327 A CN202211252327 A CN 202211252327A CN 115469125 A CN115469125 A CN 115469125A
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郑刘康
刘哲源
顾小勇
王悦
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Puyuan Jingdian Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了示波器探头、探头检测方法、装置、示波器、系统及存储介质。其中，示波器探头，包括信号测试路径和检测电路，信号测试路径，用于与示波器的示波器通道连接，将被测信号送至所述示波器通道，检测电路中包括电容和检测连接器，电容的第一端接地，电容的第二端与检测连接器的第一端电连接，检测连接器的第二端用于与示波器中的识别电路连接，其中，电容的电容值与示波器探头的种类相关。通过采用上述技术方案，可在节省功耗的同时，有效保证测量准确性以及可靠性。

Description

示波器探头、探头检测方法、装置、示波器、系统及介质
技术领域
本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及示波器探头、探头检测方法、装置、示波器、系统及存储介质。
背景技术
探头是示波器系统的重要组成部分，对于被测信号输入示波器中的完整度起到至关重要的作用，因此，在示波器系统中需要使用可靠的方法来检测探头是否正常接入示波器中，完成对被测信号的准确测量。示波器探头接入示波器后，对于不同的探头，需要为该探头所接入的通道设置正确的耦合方式、衰减比例以及输入电阻等通道参数，以此来保证该探头的正确使用，减少测试的错误几率的同时，也可以帮助示波器使用者便捷以及快速地获得测量结果。
目前，示波器探头的接入检测方案普遍采用电阻分压法，该方法面临的问题是，如果选择阻值较小的电阻则会使其产生较大的热量，由于示波器探头的密封性较高，当其热量传递到电路板上时容易使模拟通道的温度变高，影响示波器系统中被测信号，从而导致测量系统的可靠性降低，同时为示波器系统带来不必要的功率浪费，也给整体的电源系统带来一定的供电压力。此外，采用电阻分压法来识别接入示波器中的不同探头种类，由于目前示波器探头种类以及型号繁多，因此所采用的电阻种类相对来说会更多，若采用阻值较大的电阻来完成分压，那么阻值较大的电阻可以近似为无源天线，当示波器测量小信号时，该噪声会叠加在测量信号上，从而严重影响测试的准确性。
发明内容
本发明实施例提供了示波器探头、探头检测方法、装置、示波器、系统及存储介质，可以优化现有的探头检测方案。
根据本发明的一方面，提供了一种示波器探头，包括信号测试路径和检测电路，其中：
所述信号测试路径，用于与示波器的示波器通道连接，将被测信号送至所述示波器通道；
所述检测电路中包括电容和检测连接器，所述电容的第一端接地，所述电容的第二端与所述检测连接器的第一端电连接，所述检测连接器的第二端用于与所述示波器中的识别电路连接，其中，所述电容的电容值与所述示波器探头的种类相关。
根据本发明的另一方面，提供了一种探头检测方法，由示波器中的处理器执行，所述示波器中还包含识别电路，所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接；
所述方法包括：
获取多组电压数据，其中，每组电压数据中包含所述电压检测单元检测到的所述电阻的第一端的电压值以及该电压值对应的检测时间；
根据所述多组电压数据确定当前示波器探头中的电容的目标电容值；
基于预设映射关系，根据所述目标电容值确定所述当前示波器探头的目标种类，其中，所述预设映射关系包括电容值与示波器探头的种类的对应关系。
根据本发明的另一方面，提供了一种探头检测装置，集成于示波器中，所述示波器中还包含识别电路，所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接；
所述装置包括：
电压数据获取模块，用于获取多组电压数据，其中，每组电压数据中包含所述电压检测单元检测到的所述电阻的第一端的电压值以及该电压值对应的检测时间；
电容值确定模块，用于根据所述多组电压数据确定当前示波器探头中的电容的目标电容值；
种类确定模块，用于基于预设映射关系，根据所述目标电容值确定所述当前示波器探头的目标种类，其中，所述预设映射关系包括电容值与示波器探头的种类的对应关系。
根据本发明的另一方面，提供了一种示波器，包括识别电路、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，
所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接；
所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明任意实施例所述的探头检测方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种示波器系统，包括如本发明任意实施例所述的示波器探头、以及本发明任意实施例所述的示波器。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的探头检测方法。
本发明实施例的技术方案，将示波器探头的检测电路中的电阻替换成电容，电容的电容值与示波器探头的种类相关，也即可以通过检测电容值来确定探头种类，相比于电阻分压方式来说，不存在额外的功率的浪费，不会给系统带来多余热量导致系统检测温漂的发生，也不会给精密的探头引入过多的噪声，节省功耗的同时，可有效保证测量准确性以及可靠性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种示波器探头与示波器连接示意图；
图2是本发明实施例提供的一种探头检测方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的又一种探头检测方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种探头检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供的示波器探头(以下简称探头)可包括无源探头和有源探头。图1是根据本发明实施例提供的一种示波器探头与示波器连接示意图，图1中包括本发明实施例提供的探头10和示波器20。其中，探头10包括信号测试路径110和检测电路120。
信号测试路径110，用于与示波器20的示波器通道210连接，将被测信号送至示波器通道210。示例性的，对于无源探头，信号测试路径可包括模拟前端(如探头放大器)、线缆以及探头连接器，探头连接器具体可以是尼尔-康塞曼卡口(Bayonet Neill-Concelman，BNC)连接器；对于有源探头，在模拟前端(如探头放大器)、线缆以及探头连接器基础上，还可包括数字模拟转换器(DAC)和探头控制单元等。
检测电路120中包括电容121和检测连接器122，电容121的第一端接地，电容121的第二端与检测连接器122的第一端电连接，检测连接器122的第二端用于与示波器中的识别电路220连接，其中，电容的电容值与所述示波器探头的种类相关。
示波器探头的种类繁多，除划分为无源探头和有源探头之外，还可包括高阻探头、高压探头和电流探头等，本公开实施例中，为了区分不同种类的探头，可以为电容121选择不同的电容值。例如，高阻探头对应的电容值为1微法，高压探头对应的电容值为100微法，电流探头对应的电容值为10微法等等。
相关技术中，示波器探头的接入检测方案普遍采用电阻分压法，也即图1中的电容121的位置为电阻，如前文所述，为了区分不同型号以及种类的探头，难免会选择阻值较大或较小的电阻，较小的电阻可能会产生较大热量，影响示波器系统中被测信号，从而导致测量系统的可靠性降低，为示波器系统带来不必要的功率浪费，也给整体的电源系统带来一定的供电压力，较大的电阻还可能将噪声叠加在测量信号上，严重影响测试的准确性。
而本发明实施例中，通过将电阻替换为电容，可以有效解决上述问题。当探头接入示波器后，示波器中的恒压源会给电容充电，电容充满电后，电压稳定，示波器中的识别电路可以检测到稳定电压，可以通过确定电容的电容值来确定探头种类，电容值的具体确定方式不做限定。
示例性的，示波器20中可包括处理器230，所述识别电路220包括电阻221、恒压源222和电压检测单元223，电阻221的第一端与电压检测单元223的第一端电连接，并用于与探头10的检测连接器122连接，电阻221的第二端与恒压源222的第一端连接，恒压源222的第二端接地，电压检测单元223的第二端与处理器230连接。可选的，可以由电压检测单元223对电阻221的第一端的电压值进行检测，进而计算得到电容121的电容值。其中，电压检测单元223可以是数模转换器(ADC)。
电容的充电一般是在有限时间段下完成的步骤，不存在额外的功率的浪费，也不会像小阻值电阻分压一样给系统带来多余热量导致系统检测温漂的发生，同时也不会像大阻值电阻一样给精密的探头引入过多的噪声。
在准确识别探头种类后，可便于示波器为该探头所接入的通道设置正确的耦合方式、衰减比例以及输入电阻等通道参数，以此来保证该探头的正确使用。
示波器探头的长期使用容易导致接触端机械结构老化，进而造成示波器探头与示波器系统之间发生接触不良，另外，由于示波器探头在测量信号的过程中需要更换不同的测试点，也容易导致探头接口与示波器通道检测的针脚出现短暂的短路，若采用电阻分压方案，由于电阻没有电压保持能力，当出现上述情况时，示波器系统无法检测到探头电阻的分压值，系统会判定此时探头未接入示波器，造成示波器系统的误检测，测试过程受阻，影响整个测试过程。此外，若系统判定此时探头未接入示波器，会将此前为探头设置的通道参数清零，当探头重新接入后，需要重新设置通道参数，若探头因接触不良而出现频繁的接入和断开时，会浪费大量的时间在通道参数的设置上，严重影响测试效率。
而采用本发明实施例的技术方案，当探头由于长期使用而产生机械结构的老化或者测量过程中发生连接松动等情况时，由于电容具有一定的电压保持能力，若因接触不良而断开，但在短时间内恢复连接，可以通过检测识别电路来确定电容的电压的变化规律，来识别出这种接触不良的现象，进而进行有针对性的处理，如对用户进行提示等，有助于用户采用相应措施来继续测试。
在一些实施例中，示波器探头，其特征在于，还包括：与所述电容并联的第一指示灯和/或与探头控制单元连接的第二指示灯；其中，所述第一指示灯用于在因探头异常导致流经所述第一指示灯的电流发生变化时，通过熄灭状态和亮起状态的切换来提示探头异常；所述探头控制单元位于所述示波器探头内，用于在接收到所述示波器发送的探头异常指示时，控制所述第二指示灯变更至目标工作状态，所述目标工作状态用于提示探头异常。这样设置的好处在于，在探头上增设指示灯，可以在探头因接触不良等原因发生异常时，通过指示灯来及时提醒用户该异常的发生。可选的，指示灯可以是发光二极管(LightEmitting Diode，LED)等。
示例性的，对于无源探头来说，探头内部一般不存在探头控制单元，可以通过在检测电路中的电容上并联的第一指示灯来进行异常提醒。当探头由于长期使用而产生机械结构的老化或者测量过程中发生连接松动等情况时，由于电容具有一定电荷存储能力，因此可以维持电容非接地侧的电压稳定。当探头松动时，示波器内部恒压源222通过探头10的检测连接器122给电容121的充电通路存在短路或者不完全接触的风险，当出现给电容121的充电电流小于电容121的放电电流时，电容121连接到检测连接器122上的电压将会降低，若示波器20与探头10的检测连接器122重新恢复正常连接时，此时电容121上的充电电流会大于其放电电流，因此流经第一指示灯上的电流也会发生变化，使得第一指示灯发生闪烁，从而达到异常提醒目的，若探头因接触不良而出现频繁的接入和断开时，则第一指示灯会发生频繁闪烁，可增强提醒的有效性。
示例性的，对于有源探头来说，也可以通过第二指示灯进行异常提醒。如前文所述，当出现给电容121的充电电流小于电容121的放电电流时，电容121连接到探头检测连接器上的电压将会降低，若示波器20与探头10的检测连接器122重新恢复正常连接时，此时电容121上的充电电流会大于其放电电流，那么示波器系统可以检测到的探头10的检测连接器122的电压将会在系统内部标定的范围(如0到恒压源的电压值)之内反复变化，进而确定探头出现异常，可以向探头控制单元发送探头异常指示，使得探头控制单元可以在接收到探头异常指示时，控制第二指示灯变更至用于提示探头异常目标工作状态，目标工作状态例如可以是常亮或闪烁等，具体不做限定。
当然，需要说明的是，对于有源探头来说，也可以通过第一指示灯进行异常提醒，还可以同时设置第一指示灯和第二指示灯，通过两类指示灯同时进行提醒，以进一步增强提醒的有效性。
图2是本发明实施例提供的一种探头检测方法的流程图，本实施例可适用于对本发明实施例提供的示波器探头的种类进行检测的情况，该方法可以由探头检测装置来执行，该探头检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该探头检测装置可配置于示波器中，具体可配置于示波器的处理器中，由处理器执行该方法。其中，示波器中还包含识别电路，所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接，具体连接关系可参见图1。
如图2所示，该方法包括：
步骤201、获取多组电压数据，其中，每组电压数据中包含电压检测单元检测到的电阻的第一端的电压值以及该电压值对应的检测时间。
示例性的，可以通过电压检测单元以预设频率或实时检测电阻的第一端的电压值，并在检测到电压值时，记录对应的检测时间，将检测到的一个电压值和对应的检测时间作为一组电压数据进行关联存储，检测多次后，可以得到多组电压数据。
步骤202、根据多组电压数据确定当前示波器探头中的电容的目标电容值。
示例性的，当前示波器探头可理解为当前接入示波器的示波器探头。如前文所述，当探头接入示波器后，示波器中的恒压源会给电容充电，电容充满电后，电压稳定，示波器中的识别电路可以检测到稳定电压。在检测到稳定电压后，可以计算当前接入示波器的示波器探头中的电容的电容值。
步骤203、基于预设映射关系，根据目标电容值确定当前示波器探头的目标种类，其中，预设映射关系包括电容值与示波器探头的种类的对应关系。
示例性的，在设计各示波器探头时，可记录探头内的电容的电容值和探头种类的对应关系，形成预设映射关系，将预设映射关系写入示波器中，例如，示波器中可以生成单独的如配置文件来存储预设映射关系，待需要根据电容值确定探头种类时，从中读取预设映射关系。可选的，预设映射关系在写入示波器后，可支持修改，如增加新种类的探头对应的电容值与示波器探头的种类的对应关系，或修改已存储的对应关系等，以提升可扩展性。
本发明实施例的探头检测方法，将示波器探头的检测电路中的电阻替换成电容，电容的电容值与示波器探头的种类相关，示波器可以通过电压检测单元不断检测示波器内部与探头的检测连接器连接的电阻端的电压值，根据电压值和对应的检测时间，计算当前接入的探头中的电容的电容值，进而根据包含电容值与探头种类对应关系的预设映射关系，快速确定当前探头种类，相比于电阻分压方式来说，不存在额外的功率的浪费，不会给系统带来多余热量导致系统检测温漂的发生，也不会给精密的探头引入过多的噪声，节省功耗的同时，可有效保证测量准确性以及可靠性。
可选的，确定当前示波器探头的目标种类之后，还可包括：根据所述目标种类为当前示波器探头的所接入的通道设置通道参数，其中，通道参数可包括耦合方式、衰减比例以及输入电阻等。可选的，锁定已设定的预设通道参数的参数值，以防止用户设置错误的通道参数来损坏探头以及示波器测量系统。
可选的，对于有源探头来说，还可通过与探头控制单元连接的控制数据线获取当前示波器探头的目标序列号，根据目标种类和目标序列号为当前示波器探头的所接入的通道设置通道参数，可以更加精确地设置通道参数。
在一些实施例中，所述根据所述多组电压数据确定当前示波器探头中的电容的目标电容值，包括：根据所述恒压源的电压值、第一电压数据中的第一检测时间、第二电压数据中的目标电压值、以及所述第二电压数据中的第二检测时间，确定当前示波器探头中的电容的目标电容值；其中，所述第一电压数据的上一组电压数据中的电压值为所述恒压源的电压值；所述恒压源的电压值大于所述第一电压数据中的电压值；所述第二电压数据为连续多组目标电压数据中的首组电压数据；所述多组目标电压数据中的各电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于第一预设阈值；所述目标电压数据的组数大于第二预设阈值。这样设置的好处在于，可以准确地计算当前示波器探头中的电容的目标电容值，进而精准地检测出探头的种类。其中，第一预设阈值可以根据实际需求(如检测精度等)设置，第二预设阈值可以根据实际情况(如电容充满电的时长以及电压检测单元的检测频率等)设置。示例性的，可以基于电容充电公式确定目标电容值。
示例性的，当探头10未接入示波器20中时，示波器20中电压检测单元223所检测的电压为电阻221(为便于描述，其阻值记为R)上的恒压源222的电压(记为V)，探头10未接入示波器20时，需要给探头10中的电容121(为便于描述，其电容值记为C)充电，电压检测单元223所检测的电压开始下降，此时检测时间记为t1(可理解为第一检测时间)，当电压检测单元223所检测的电压稳定为Vt(可理解为目标电压值)时，可查找内部存储的数据记录中电阻221上的电压变成Vt的最早时间t2(可理解为第二检测时间)，可根据电容充电公式计算电容121的电容值C：
t2-t1＝R*Cln[V/(V-Vt)]
在一些实施例中，在所述基于预设映射关系，根据所述目标电容值确定所述当前示波器探头的目标种类之后，还包括：将所述示波器中相应的通道参数设置为与所述目标种类相匹配的目标参数值；继续获取多组电压数据，若所获取的多组电压数据中电压值的变化满足预设变化规律，则保持所述通道参数的参数值为所述目标参数值。其中，所述预设变化规律包括：从第一电压值升至峰值后，在预设时长内下降至第二电压值；以及，所述第一电压值和所述第二电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于所述第一预设阈值。这样设置的好处在于，若检测到探头出现接触不良等情况时，可以保持之前设定的通道参数不变，避免探头因接触不良而出现频繁的接入和断开时，浪费大量的时间在通道参数的设置上，提高测试效率。
其中，如前文所述，探头出现接触不良时，所检测的电压会缓慢上升，而不会像电阻分压检测方案那样，直接回到未连接状态的电压，若在一定时长内恢复连接，电压会缓慢下降，根据该规律可以识别出接触不良的情况。其中，预设时长可以根据实际需求设定。
在一些实施例中，该方法还可包括：继续获取多组电压数据，若所获取的多组电压数据中电压值的变化满足预设变化规律，则通过所述示波器的显示装置输出预设异常提示信息和/或向所述当前示波器探头中的探头控制单元发送探头异常指示。其中，所述探头异常指示用于指示所述探头控制单元控制所述当前示波器探头中的指示灯变更至目标工作状态，所述目标工作状态用于提示探头异常；其中，所述预设变化规律包括：从第一电压值升至峰值后，在预设时长内下降至第二电压值；以及，所述第一电压值和所述第二电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于所述第一预设阈值。这样设置的好处在于，若检测到探头出现接触不良等情况时，可以及时在示波器的显示装置上输出异常提示，或指示探头通过指示灯进行异常提示，有助于用户采用相应措施来继续测试。
本发明实施例中的检测方式有别于电阻分压检测的方式，探头连接器老化松动后，在电阻检测方式中，此时示波器系统检测到的引脚电压，与示波器探头未接入该通道的情况下检测到的电压值是一致的，容易造成示波器的误判。而本发明实施例中，可通过检测到的电压的变化规律来准确地区分接触不良的情况和真实断开连接的情况，若确定接触不良，示波器会提醒用户所使用的示波器探头已经出现接触不良的风险需要及时维修或者更换示波器探头，同时保持已设置好的通道参数不变，提高测试效率。
图3是本发明实施例提供的又一种探头检测方法的流程图，在上述各可选实施例基础上进行优化。以探头为有源探头为例。如图3所示，该方法包括：
步骤301、获取多组电压数据，其中，每组电压数据中包含电压检测单元检测到的电阻的第一端的电压值以及该电压值对应的检测时间。
步骤302、基于电容充电公式，根据恒压源的电压值、第一电压数据中的第一检测时间、第二电压数据中的目标电压值、以及第二电压数据中的第二检测时间，确定当前示波器探头中的电容的目标电容值。
步骤303、基于预设映射关系，根据目标电容值确定当前示波器探头的目标种类，其中，预设映射关系包括电容值与示波器探头的种类的对应关系。
步骤304、将示波器中相应的通道参数设置为与目标种类相匹配的目标参数值。
步骤305、继续获取多组电压数据，若所获取的多组电压数据中电压值的变化满足预设变化规律，则保持通道参数的参数值为目标参数值，通过示波器的显示装置输出预设异常提示信息，以及向当前示波器探头中的探头控制单元发送探头异常指示。
示例性的，预设异常提示信息例如可以是在示波器的显示屏上显示的文字信息，如“当前探头可能存在接触不良情况，请注意维修或更换”等。
本发明实施例提供的探头检测方法，将示波器探头的检测电路中的电阻替换成电容，电容的电容值与示波器探头的种类存在对应关系，基于该对应关系可快速根据计算得到的电容值确定当前探头种类，可有效保证测量准确性以及可靠性，并可检测到探头机械结构的老化，通过示波器显示装置以及探头指示灯等方式对用户进行及时提醒，保持已设定好的通道参数，提升用户使用体验，并有效提高测试效率。
本发明实施例还提供一种探头检测装置，集成于示波器中，所述示波器中还包含识别电路，所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接。图4是本发明实施例提供的一种探头检测装置的结构示意图。探头检测装置，如图4所示，该装置包括：
电压数据获取模块401，用于获取多组电压数据，其中，每组电压数据中包含所述电压检测单元检测到的所述电阻的第一端的电压值以及该电压值对应的检测时间；
电容值确定模块402，用于根据所述多组电压数据确定当前示波器探头中的电容的目标电容值；
种类确定模块403，用于基于预设映射关系，根据所述目标电容值确定所述当前示波器探头的目标种类，其中，所述预设映射关系包括电容值与示波器探头的种类的对应关系。
本发明实施例提供的探头检测装置，将示波器探头的检测电路中的电阻替换成电容，电容的电容值与示波器探头的种类相关，示波器可以通过电压检测单元不断检测示波器内部与探头的检测连接器连接的电阻端的电压值，根据电压值和对应的检测时间，计算当前接入的探头中的电容的电容值，进而根据包含电容值与探头种类对应关系的预设映射关系，快速确定当前探头种类，相比于电阻分压方式来说，不存在额外的功率的浪费，不会给系统带来多余热量导致系统检测温漂的发生，也不会给精密的探头引入过多的噪声，节省功耗的同时，可有效保证测量准确性以及可靠性。
可选的，所述电容值确定模块具体用于：
根据所述恒压源的电压值、第一电压数据中的第一检测时间、第二电压数据中的目标电压值、以及所述第二电压数据中的第二检测时间，确定当前示波器探头中的电容的目标电容值；其中，所述第一电压数据的上一组电压数据中的电压值为所述恒压源的电压值；所述恒压源的电压值大于所述第一电压数据中的电压值；所述第二电压数据为连续多组目标电压数据中的首组电压数据；所述多组目标电压数据中的各电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于第一预设阈值；所述目标电压数据的组数大于第二预设阈值。
可选的，该装置还包括：
参数设置模块，用于在所述基于预设映射关系，根据所述目标电容值确定所述当前示波器探头的目标种类之后，将所述示波器中相应的通道参数设置为与所述目标种类相匹配的目标参数值；
参数值保持模块，用于继续获取多组电压数据，若所获取的多组电压数据中电压值的变化满足预设变化规律，则保持所述通道参数的参数值为所述目标参数值；
其中，所述预设变化规律包括：从第一电压值升至峰值后，在预设时长内下降至第二电压值；以及，所述第一电压值和所述第二电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于所述第一预设阈值。
可选的，该装置还包括：
异常提示模块，用于继续获取多组电压数据，若所获取的多组电压数据中电压值的变化满足预设变化规律，则通过所述示波器的显示装置输出预设异常提示信息和/或向所述当前示波器探头中的探头控制单元发送探头异常指示；
其中，所述探头异常指示用于指示所述探头控制单元控制所述当前示波器探头中的指示灯变更至目标工作状态，所述目标工作状态用于提示探头异常；
其中，所述预设变化规律包括：从第一电压值升至峰值后，在预设时长内下降至第二电压值；以及，所述第一电压值和所述第二电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于所述第一预设阈值。
本发明实施例还提供了一种示波器，该示波器中可集成本发明实施例提供的探头检测装置。示波器包括识别电路、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接；所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例提供的探头检测方法。示波器的具体结构可参见图1和上文中的相关内容。
本发明实施例还提供了一种示波器系统，包括如本发明任意实施例所述的示波器探头、以及本发明任意实施例所述的示波器。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的探头检测方法。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在示波器上实施此处描述的系统和技术，该示波器具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给示波器。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述实施例中提供的探头检测装置、示波器及存储介质可执行本发明任意实施例所提供的探头检测方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的探头检测方法。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种示波器探头，其特征在于，包括信号测试路径和检测电路，其中：
所述信号测试路径，用于与示波器的示波器通道连接，将被测信号送至所述示波器通道；
所述检测电路中包括电容和检测连接器，所述电容的第一端接地，所述电容的第二端与所述检测连接器的第一端电连接，所述检测连接器的第二端用于与所述示波器中的识别电路连接，其中，所述电容的电容值与所述示波器探头的种类相关。
2.根据权利要求1所述的示波器探头，其特征在于，还包括：与所述电容并联的第一指示灯和/或与探头控制单元连接的第二指示灯；
其中，所述第一指示灯用于在因探头异常导致流经所述第一指示灯的电流发生变化时，通过熄灭状态和亮起状态的切换来提示探头异常；所述探头控制单元位于所述示波器探头内，用于在接收到所述示波器发送的探头异常指示时，控制所述第二指示灯变更至目标工作状态，所述目标工作状态用于提示探头异常。
3.一种探头检测方法，其特征在于，由示波器中的处理器执行，所述示波器中还包含识别电路，所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接；
所述方法包括：
获取多组电压数据，其中，每组电压数据中包含所述电压检测单元检测到的所述电阻的第一端的电压值以及该电压值对应的检测时间；
根据所述多组电压数据确定当前示波器探头中的电容的目标电容值；
基于预设映射关系，根据所述目标电容值确定所述当前示波器探头的目标种类，其中，所述预设映射关系包括电容值与示波器探头的种类的对应关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述多组电压数据确定当前示波器探头中的电容的目标电容值，包括：
根据所述恒压源的电压值、第一电压数据中的第一检测时间、第二电压数据中的目标电压值、以及所述第二电压数据中的第二检测时间，确定当前示波器探头中的电容的目标电容值；其中，所述第一电压数据的上一组电压数据中的电压值为所述恒压源的电压值；所述恒压源的电压值大于所述第一电压数据中的电压值；所述第二电压数据为连续多组目标电压数据中的首组电压数据；所述多组目标电压数据中的各电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于第一预设阈值；所述目标电压数据的组数大于第二预设阈值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述基于预设映射关系，根据所述目标电容值确定所述当前示波器探头的目标种类之后，还包括：
将所述示波器中相应的通道参数设置为与所述目标种类相匹配的目标参数值；
继续获取多组电压数据，若所获取的多组电压数据中电压值的变化满足预设变化规律，则保持所述通道参数的参数值为所述目标参数值；
其中，所述预设变化规律包括：从第一电压值升至峰值后，在预设时长内下降至第二电压值；以及，所述第一电压值和所述第二电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于所述第一预设阈值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
继续获取多组电压数据，若所获取的多组电压数据中电压值的变化满足预设变化规律，则通过所述示波器的显示装置输出预设异常提示信息和/或向所述当前示波器探头中的探头控制单元发送探头异常指示；
其中，所述探头异常指示用于指示所述探头控制单元控制所述当前示波器探头中的指示灯变更至目标工作状态，所述目标工作状态用于提示探头异常；
其中，所述预设变化规律包括：从第一电压值升至峰值后，在预设时长内下降至第二电压值；以及，所述第一电压值和所述第二电压值分别与所述目标电压值的绝对差值，均小于所述第一预设阈值。
7.一种探头检测装置，其特征在于，集成于示波器中，所述示波器中还包含识别电路，所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接；
所述装置包括：
电压数据获取模块，用于获取多组电压数据，其中，每组电压数据中包含所述电压检测单元检测到的所述电阻的第一端的电压值以及该电压值对应的检测时间；
电容值确定模块，用于根据所述多组电压数据确定当前示波器探头中的电容的目标电容值；
种类确定模块，用于基于预设映射关系，根据所述目标电容值确定所述当前示波器探头的目标种类，其中，所述预设映射关系包括电容值与示波器探头的种类的对应关系。
8.一种示波器，包括识别电路、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，
所述识别电路包括电阻、恒压源和电压检测单元，所述电阻的第一端与所述电压检测单元的第一端电连接，并用于与示波器探头的检测连接器连接，所述电阻的第二端与所述恒压源的第一端连接，所述恒压源的第二端接地，所述电压检测单元的第二端与所述处理器连接；
所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求3-6任一项所述的方法。
9.一种示波器系统，其特征在于，包括如权利要求1-2任一项所述的示波器探头、以及如权利要求8所述的示波器。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求3-6任一项所述的方法。
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