CN116106787A - 一种检测装置、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种检测装置、方法及存储介质，可应用于产品加工领域。该装置包括：采样电路、比较器、模数转换电路和处理器。采样电路用于当碳刷连接电源后，获取碳刷的第一电压信号，并将第一电压信号发送至比较器。比较器用于将第一电压信号的电压值与参考电压进行比较，输出第一数字信号给处理器。电压转换电路用于将第一电压信号转换为第二数字信号后输出给处理器。处理器用于根据第一数字信号判断碳刷回路是否正常；以及当确定碳刷回路正常的情况下，根据第二数字信号确定碳刷的导通状态。本申请还公开了一种检测方法及存储介质。实现了对于碳刷状态的全面且准确的判断，确定碳刷的状态是否正常，进而提高接触测高精度。

Description

一种检测装置、方法及存储介质

技术领域

本申请涉及产品加工领域，特别涉及一种检测装置、方法及存储介质。

背景技术

利用划片机对晶圆进行精密切割时，为了实现对晶圆的精准切割，需要获取刀片与用于放置晶圆的转台之间的高度，目前一般采用接触测高的方式进行检测。

当前的接触测高的方案一般为：刀片固定在主轴的一端，主轴的另一端设置有碳刷，碳刷与转台间通过导线接触连接；进行测高时，控制刀片下降，当刀片与转台接触后，刀片、转台、主轴、碳刷等划片机部件形成闭合回路，则形成闭合回路时，确定刀片下降的高度即为刀片与转台间的高度，进而完成接触测高。故碳刷的状态会影响到测高的结果，进而影响晶圆切割品质，因此需要确定碳刷的状态是否出现异常，进而确保接触测高的精确度。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种检测装置、方法及存储介质，旨在实现对于碳刷状态的全面且准确的判断，确定碳刷的状态是否正常，进而提高接触测高精度，以保证切割品质。

第一方面，本申请实施例提供了一种检测装置，所述装置包括：采样电路、比较器、模数转换电路和处理器；

所述采样电路，用于当所述碳刷连接电源后，获取所述碳刷的第一电压信号，并将所述第一电压信号发送至所述比较器；

所述比较器，用于将所述第一电压信号的电压值与参考电压进行比较，输出第一数字信号给所述处理器；

所述电压转换电路，用于将所述第一电压信号转换为第二数字信号后输出给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述第一数字信号判断碳刷回路是否正常；以及当确定所述碳刷回路正常的情况下，用于根据所述第二数字信号确定碳刷的导通状态，其中，所述碳刷回路包括所述碳刷和主轴。

可选的，所述处理器具体用于：

获取所述第二数字信号；

计算一个周期内所述第二数字信号的最大值及最小值；

计算所述最大值及最小值之间的差值，以获得所述第二数字信号的幅度值；

根据预设幅度阈值与所述幅度值之间的关系判断所述碳刷的导通状态。

可选的，所述处理器具体用于：

若所述幅度值大于预设幅度阈值，则判断所述碳刷的导通状态为异常导通状态；

若所述幅度值小于预设幅度阈值，则判断所述碳刷的导通状态为正常状态。

可选的，所述处理器还用于根据所述第二数字信号确定所述碳刷的阻值，并在设备界面上显示所述阻值。

可选的，所述处理器，具体用于：

根据所述第二数字信号的幅度值，利用公式计算所述碳刷的阻值；

所述公式为：R＝-K*V+B；

其中：R为碳刷阻值(KΩ)，V为所述电压转换电路的回读电压值(V)，K和B为系数。

可选的，所述比较器，具体用于：

比较所述第一电压与所述参考电压的关系；

若所述第一电压小于所述参考电压，则输出携带有低电平的第一数字信号给所述处理器；

若所述第一电压大于所述参考电压，则输出携带有高电平的第一数字信号给所述处理器；

并且，所述处理器具体用于：

若接收到的第一数字信号携带有低电平，则判断所述碳刷回路正常导通；

若接收到的第一数字信号携带有高电平，则判断所述碳刷异常断路。

可选的，所述电压转换电路包括：电压输入模块、电压转换模块和模数转换模块；

所述电压输入模块用于，将所述第一电压输入电压转换模块；

所述电压转换模块包括分压模块以及放大模块，所述放大模块用于在所述处理器的控制下对所述第一电压进行放大，得到便于模数转换模块采集到的第二电压，将所述第二电压输入模数转换模块；

所述模数转换模块用于，对所述第二电压进行模数转换，转换为第二数字信号，并输出给所述处理器。

第二方面，本申请实施例提供了一种检测方法，所述方法包括：

当所述碳刷连接电源后，获取所述碳刷的第一电压信号；

将所述第一电压信号的电压值与参考电压进行比较，输出第一数字信号给所述处理器，并且将所述第一电压信号转换为第二数字信号；

根据所述第一数字信号判断碳刷回路是否正常，并当确定所述碳刷回路正常的情况下，根据所述第二数字信号确定碳刷的导通状态，其中，所述碳刷回路包括所述碳刷和主轴。

可选的，所述根据所述第二数字信号确定所述碳刷与所述主轴的连接状态，具体包括：

获取所述第二数字信号；

计算一个周期内所述第二数字信号的最大值及最小值；

计算所述最大值及最小值之间的差值，以获得所述第二数字信号的幅度值；

根据预设幅度阈值与所述幅度值之间的关系判断所述碳刷的导通状态，包括：

若所述幅度值大于预设幅度阈值，则判断所述碳刷的导通状态为异常导通状态；

若所述幅度值小于预设幅度阈值，则判断所述碳刷的导通状态为正常状态。

可选的，所述根据所述第二数字信号计算所述碳刷的阻值，包括：

根据所述第二数字信号的幅度值，利用公式计算所述碳刷的阻值；

所述公式为：；

其中：R为碳刷阻值(KΩ)，V为所述电压转换电路的回读电压值(V)，K和B为系数。

可选的，所述将所述第一电压与参考电压进行比较以获取第一数字信号，包括：

若所述第一电压小于所述参考电压，则获取携带有低电平的第一数字信号；

若所述第一电压大于所述参考电压，则获取携带有高电平的第一数字信号。

可选的，所述根据所述第一数字信号判断所述碳刷与转台是否连接，包括：

若获取到的第一数字信号携带有低电平，则判断所述碳刷回路正常导通；

若获取到的第一数字信号携带有高电平，则判断所述碳刷异常断路。

可选的，所述将所述第一电压转换为第二数字信号，包括：

将所述第一电压输入电压转换模块；

所述电压转换模块包括分压模块以及放大模块，所述放大模块用于在所述处理器的控制下对所述第一电压进行放大，得到便于模数转换模块采集到的第二电压，将所述第二电压输入模数转换模块；

通过模数转换模块对所述第二电压进行模数转换，转换为第二数字信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有代码，当所述代码被运行时，运行所述代码的设备实现前述第二方面任一项所述方法。

本申请提供了一种碳刷的检测装置、方法及存储介质，装置包括：采样电路、比较器、模数转换电路和处理器。采样电路用于当所述碳刷连接电源后，获取所述碳刷的第一电压，并将所述第一电压发送至所述比较器。比较器用于将所述第一电压与参考电压进行比较，输出第一数字信号给所述处理器。电压转换电路用于将所述第一电压转换为第二数字信号后输出给所述处理器。处理器用于根据所述第一数字信号判断所述碳刷与转台是否连接；以及当确定所述碳刷与转台连接时，根据所述第二数字信号确定所述碳刷的工作状态以及计算所述碳刷的阻值。如此，通过采样电路获取到第一电压，将第一电压与参考电压进行比较判断出碳刷回路是否正常，通过电压转换电路得到碳刷的第二数字信号，利用处理器根据第二数字信号判断出碳刷的导通状态，并计算出碳刷的阻值。实现了对于碳刷状态的全面且准确的判断，进而保证了测高的精度。

附图说明

为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为接触测高的示意图；

图2为一种检测装置的结构示意图；

图3为碳刷回路的示意图；

图4为一种检测方法的流程图；

图5为将第一电压转换为第二数字信号的流程图；

图6为根据第二数字信号确定碳刷的导通状态的流程图；

图7a为碳刷状态检测系统的结构示意图；

图7b为FPGA的结构示意图；

图7c为碳刷状态判定的流程图。

具体实施方式

在对于现有技术的研究中发现，为了使得划片机能够对晶圆进行精准切割，需要预先进行接触测高，图1为接触测高的示意图，如图1所示，接触测高的过程中，需要用到刀片、转台、主轴、碳刷等划片机部件。在接触测高的过程中刀片固定在主轴的一端，主轴的另一端设置有碳刷，碳刷与转台间通过导线接触连接。进行测高时，需要控制刀片向下移动，直至刀片与转台接触。当刀片与转台接触时，则会形成由刀片、转台、主轴、碳刷等划片机部件组合成的闭合回路。在形成闭合回路时，以刀片下降的高度确定为刀片与转台间的高度，如此便完成了接触测高。由此可知，碳刷作为接触测高形成的闭合回路中的部件，其状态会影响到接触测高的精确度。

基于此，本申请提出了一种检测装置、方法及存储介质，能够实现对于碳刷状态的全面且准确的判断，进而提高测高的精度，具体方法为：

首先利用采样电路采集碳刷通电后的第一电压信号，将第一电压信号的电压值与参考电压进行比较并发出第一数字信号给处理器，利用电压转换电路将第一电压信号转换为第二数字信号并发送给处理器。处理器根据第一数字信号和第二数字信号判断碳刷的状态，并计算出碳刷的阻值。

图2为一种检测装置的结构示意图，如图2所示，本申请的装置包括采样电路100、比较器200、电压转换电路300和处理器400，具体为：

所述采样电路100，用于当所述碳刷连接电源后，获取所述碳刷的第一电压信号，并将所述第一电压信号发送至所述比较器200；

所述比较器200，用于将所述第一电压信号的电压值与参考电压进行比较，输出第一数字信号给所述处理器400；

所述电压转换电路300，用于将所述第一电压信号转换为第二数字信号后输出给所述处理器400；

所述处理器400，用于根据所述第一数字信号判断碳刷回路是否正常；以及当确定所述碳刷回路正常的情况下，用于根据所述第二数字信号确定碳刷的导通状态，其中，所述碳刷回路包括所述碳刷和主轴。

电压转换电路300主要包括电压输入模块310、电压转换模块320及模数转换模块330，其中电压输入模块310用于，将所述第一电压输入电压转换模块320；电压转换模块320包括分压模块321以及放大模块322，所述放大模块322用于在处理器400的控制下对所述第一电压进行放大，得到便于模数转换模块330采集到的第二电压，将第二电压输入模数转换模块330。模数转换模块330用于，对所述第二电压进行模数转换，转换为第二数字信号，并输出给所述处理器400。

处理器400获取由电压转换电路300输出的第二数字信号，并计算出在一个周期内第二数字信号的最大值和最小值，然后根据最大值和最小值计算出它们之间的差值，以差值作为第二数字信号的幅度值，然后根据幅度值与预设幅度阈值之间的关系判断出碳刷的导通状态。若幅度值大于预设幅度阈值，则判断碳刷的导通状态为异常导通状态；若幅度值小于预设幅度阈值，则判断碳刷的导通状态为正常状态。

碳刷与主轴连接，主轴设置在外壳内，在工作时，外壳内部会通气，从而将主轴悬浮。在正常情况下，主轴和碳刷是不与外壳导通的。碳刷的异常导通状态指的是碳刷与外壳导通的情况。碳刷出现异常导通可以是由以下这两种情况造成的：一是外壳内部所通气体中含有水或者其他杂质将导致主轴与外壳发生导通，进而将碳刷与外壳导通；二是如果主轴出现故障，那么将可能直接与外壳发生接触，从而将碳刷与外壳导通。而当碳刷与外壳连接时，由于外壳接地，碳刷便会受到大地信号的干扰，从而导致碳刷的电压信号被干扰，碳刷处于异常导通状态，进而导致测高的精度不准确。

处理器400还可以利用第二数字信号计算出碳刷的阻值，从而直观地判断出碳刷的状态。

处理器400还需要获取由比较器输出的第一数字信号，利用第一数字信号判断碳刷回路是否正常。图3为碳刷回路的示意图，如图3所示，碳刷回路具体包括：

碳刷回路由外壳、主轴、碳刷、BBD板卡、隔离电源及多条导线组成，主轴的一端设置有碳刷，碳刷通过导线经过BBD板卡后，与隔离电源连接通电。外壳与隔离电源的PE端连接。外壳与主轴悬浮连接，不接触。

可以看到隔离电源中有Gnd和PE端，PE端与外壳相连，而Gnd端与碳刷相连。这两端都可以表示地，但是含义不同，Gnd是公共端的意思，也可以说是地，但是这个地不是真正意义上的大地，而是出于应用而假设的地，对于电源来说，可以将它理解为是电源的负极。而PE端是保护地的意思，即需要用导线与真实的大地直接连接。所以当外壳与主轴连接，由于主轴与碳刷连接，导致外壳与碳刷连接，此时碳刷与大地连接会受到大地的干扰，从而影响到碳刷的状态。

上述的利用第一数字信号判断碳刷回路是否正常，目的是为了判断碳刷是否处于断路状态，与碳刷回路之间的连接状态是否正常。第一数字信号是由比较器输出的，利用比较器比较采样电路输出的第一电压信号的电压值与参考电压之间的关系，并根据比较结果输出相应的第一数字信号给处理器，由处理器利用第一数字信号判断出碳刷回路是否正常。

在本申请实施例中，通过检测装置实现了对于碳刷状态的全面且准确的检测，具体而言，实现了通电后判断碳刷与碳刷回路之间的连接是否正常，由此可以判断出与碳刷连接的导线是否正常，碳刷是否处于断路状态，从而可以及时进行链接碳刷的导线的更换。同时，还实现了对于碳刷导通状态的判断，通过判断碳刷的导通状态，能够确定出碳刷与外壳是否连接，是否受到了大地PE的干扰。通过对于碳刷状态的确定，进而能够提高测高的精度。

图4为一种检测方法的流程图，如图4所示，检测方法的具体过程为：

S31：当所述碳刷连接电源后，获取所述碳刷的第一电压信号。

当碳刷连接电源后，将碳刷加入一个分压电路中，碳刷阻值不一样，碳刷两端电压也不一样，由此获得碳刷的电压，并输出碳刷的第一电压信号。

S32：将所述第一电压信号的电压值与参考电压进行比较，输出第一数字信号给所述处理器，并且将所述第一电压信号转换为第二数字信号。

将第一电压信号的电压值与参考电压进行比较的操作过程可以由比较器完成，经过比较器后，只有2种状态的电压给处理器。比较器比较第一电压与参考电压间的关系，若所述第一电压小于所述参考电压，则输出携带有低电平的第一数字信号给所述处理器；若所述第一电压大于所述参考电压，则输出携带有高电平的第一数字信号给所述处理器。

举例而言，当碳刷电压小于参考电压，比较器输出携带有0V电压的第一数字信号给处理器。当碳刷电压大于参考电压时，比较器输出携带有3.3V电压的第一数字信号给处理器。具体的参考电压的值可以由本领域的技术人员根据实际情况及应用场景进行自由设定，在此不作限定。

还需要将第一电压信号转换为第二数字信号，图5为将第一电压转换为第二数字信号的流程图，如图5所示，具体包括：

S321：将所述第一电压输入电压转换模块。

S322：所述电压转换模块包括分压模块以及放大模块，所述放大模块用于在所述处理器的控制下对所述第一电压进行放大，得到便于模数转换模块采集到的第二电压，将所述第二电压输入模数转换模块。

分压模块可以由分压电路实现，最常见的分压电路即为两个电阻器之间分压电压的电路。在本实施例中可以理解为，碳刷经过分压模块与其他电阻器的分压得到第一电压信号。举例而言，分压模块指的是前端信号经过1/5比例缩小，比如前端电压5V，经过分压模块后，信号降为1V。目前分压链路固定比例是1/5。在本实施例中指的是将第一电压信号的电压值经过分压模块进行分压。

放大模块可以为PG281模块，PG281模块是程控运放，可以通过FPGA控制对信号的放大倍数，可以设置0.125倍，0.25倍，0.5倍，1倍，1.25倍，1.5倍，2倍等。通过调节PG281，保证后级ADC能采集到合适量程信号。在本实施例中指的是要将第一电压信号的电压值经过放大模块转换为模数转换模块能够采集到的第二电压。具体的放大模块可以是任何可以实现电压放大的电路、模块、器件等，具体可以由本领域的技术人员根据实际情况及应用场景进行选择，在此不作设定。

关于模数转换模块能够采集到的电压值指的是模数转换模块是具有输入量程的，输入的模拟信号需要满足模数转换模块的输入量程。举例而言，假设模数转换模块的输入量程是1V，如果电压转换模块输入的电压是2V，则超出了模数转换模块的量程，则设置放大模块的放大倍数为0.5倍，将信号调整为1V。同理，如果电压转换模块输入信号较小为0.3V，则可以设置放大模块的放大倍数为2，将信号调整为0.6V。

S323：通过模数转换模块对所述第二电压进行模数转换，转换为第二数字信号。

模数转换模块将第二电压的模拟信号转换为数字信号发送给处理器。模数转换模块可以为ADC，能够将连续变化的模拟信号转换为离散的数位信号的器件。在本实施例中第二电压即为电压信号，即模拟信号。所以需要对其进行模数转换，以便后续处理器的处理。

在本实施例中，通过将第一电压输入电压转换模块，然后利用电压转换模块的放大模块在处理器的控制下对第一电压进行放大，得到便于模数转换模块采集到的第二电压，将所述第二电压输入模数转换模块。最后通过模数转换模块对所述第二电压进行模数转换，转换为第二数字信号。如此，实现了将第一电压转换为第二数字信号。便于后续处理器利用第二数字信号对碳刷的状态进行判断。

S33：根据所述第一数字信号判断碳刷回路是否正常，并当确定所述碳刷回路正常的情况下，根据所述第二数字信号确定碳刷的导通状态，其中，所述碳刷回路包括所述碳刷和主轴。

根据第一数字信号判断碳刷回路是否正常具体为：若接收到的第一数字信号携带有低电平，则判断所述碳刷回路正常导通；若接收到的第一数字信号携带有高电平，则判断所述碳刷异常断路。正常情况，碳刷是连接完好。异常情况，碳刷中间断线了，无法传输信号了，无法使用，需要更换碳刷线。

当确定碳刷回路正常的情况下，根据第二数字信号确定碳刷的导通状态，具体为：

判断碳刷与外壳是否连接，碳刷是链接主轴的，主轴因为通气了，主轴是悬浮的，和外壳是不连通的。但是，如果气里面有水或者其他杂质，导致主轴和外壳之间不是完全绝缘，可以导电，即主轴与外壳连接，又由于主轴与碳刷连接，导致了外壳与碳刷连接。图6为根据第二数字信号确定碳刷的导通状态的流程图，如图6所示，具体流程为：

S331：获取所述第二数字信号。

S332：计算一个周期内所述第二数字信号的最大值及最小值。

一个周期指的是刀片转一转所用的时间，可以由本领域的技术人员根据实际情况及应用场景进行设定，在此不作限定。

S333：计算所述最大值及最小值之间的差值，以获得所述第二数字信号的幅度值。

第二数字信号的幅度值即为一个周期内最大值与最小值之间的差值，可以由人工计算，可以由计算机程序计算，也可以由专门的计算模块进行计算，一切能够实现计算功能的方式均可，在此不做限定。

S334：判断幅度值与预设幅度值之间的关系，若所述幅度值大于预设幅度阈值，则判断所述碳刷与所述主轴的连接状态为异常导通状态；若所述幅度值小于预设幅度阈值，则判断所述碳刷与所述主轴的连接状态为正常状态。

预设的幅度阈值可以由本领域的技术人员根据实际情况及应用场景进行设定，在此不作限定。

在本实施例中，通过获取所述第二数字信号并计算一个周期内，第二数字信号的最大值及最小值。然后计算最大值及最小值之间的差值，以获得第二数字信号的幅度值。判断幅度值与预设幅度值之间的关系，若所述幅度值大于预设幅度阈值，则判断所述碳刷与所述主轴的连接状态为异常导通状态；若所述幅度值小于预设幅度阈值，则判断所述碳刷与所述主轴的连接状态为正常状态。如此，实现了对于碳刷的导通状态的确定。通过导通状态的确定，能够得知碳刷与外壳是否连接，从而判断出碳刷是否受到了大地PE的干扰，如此便能及时排除干扰，使得测高过程能够顺利进行，测高结果更加精确。

在本申请实施例中，处理器还用于根据第二数字信号确定碳刷的阻值，并在设备界面上显示所述阻值。通过获取碳刷阻值，可以直观反应碳刷状态，提醒用户更换碳刷。比如，新碳刷阻值在50Ω以内，如果碳刷阻值大于1K，就需要考虑更换碳刷。计算碳刷阻值的过程具体为：

根据所述第二数字信号的幅度值，利用公式计算所述碳刷的阻值；

所述公式为：R＝-K*V+B；

其中：R为碳刷阻值(KΩ)，V为所述电压转换电路的回读电压值(V)，K和B为系数。

通过上述的公式计算即可得到碳刷的阻值。通过确定碳刷的阻值，可以确定出碳刷的状态，进而可以及时更换碳刷保障测高的精度。

本申请实施例还提供了一种在实际应用场景下的实施例，即在实际应用中，对于碳刷状态的确定，图7a为碳刷状态检测系统的结构示意图，如图7a所示，具体结构如下：

主要包括三个部分，分别为：信号比较链路、ADC采集链路和FPGA。

信号比较链路主要包括碳刷电压检测模块及信号比较器，主要由硬件链路组成。碳刷电压检测模块，根据碳刷的阻值，输出电压值V_brush。然后信号比较器比较V_brush与参考电压V关系，输出数字信号(若碳刷电压小于参考电压，比较器输出携带0V电压的数字信号。若碳刷电压大于参考电压，比较器输出携带有3.3V电压的数字信号)给FPGA。根据本系统设计，碳刷正常范围0Ω～10KΩ，V_brush＝1.7V，参考电压V＝1.5V，当V_brush＜1.5，则判定碳刷异常断开。经过信号比较链路，判定碳刷正常时，经过ADC采样链路，判定碳刷是否与外壳连接。同时，根据ADC值可以反推当前碳刷阻值。

ADC采样链路主要包括以下功能模块：跟随模块、DC前端链路及ADC模块。跟随模块主要用于将碳刷电压检测模块的V_brush输入给DC前端链路，主要指一个跟随电路，将碳刷电压跟随到后级，避免后级影响，后级指ADC等数字链路。DC前端链路主要包括分压模块和PG281模块等，用于将合适的电压输入ADC模块。

其中分压模块指的是前端信号经过1/5比例缩小，比如前端电压5V，经过分压模块后，信号降为1V。目前分压链路固定比例是1/5。PG281模块是程控运放，可以通过FPGA控制对信号的放大倍数，可以设置0.125倍，0.25倍，0.5倍，1倍，1.25倍，1.5倍，2倍等。通过调节PG281，保证后级ADC能采集到合适量程信号。

合适的电压指的是，符合ADC模块的输入量程的电压，示例性表述，后级ADC的输入量程是1V，如果转换模块输入的电压是2V，则超出了ADC量程，则设置PG281放大倍数为0.5倍，将信号调整为1V。同理，如果前级输入信号较小为0.3V，则可以设置PG281放大倍数为2，将信号调整为0.6V。

ADC模块主要用于将前级电压信号，转换为数字信号，传输给FPGA。前级电压信号指的是DC前端链路输入的电压信号，换言之，指的是ADC前的链路，因为ADC前的都是模拟信号，经过ADC后转换为数字信号。

由上可知，信号比较链路、ADC采集链路均输入了数字信号给FPGA，由FPGA对信号进行处理后，确定出碳刷的状态。图7b为FPGA的结构示意图，如图7b所示，FPGA的结构如下：

1)下采样模块：将20Mbps信号降低速率，便于后续处理。同时，也将碳刷电压值实时上传给PC上位机。

2)最大值、最小值查找：计算一个周期内的最大值、最小值。(周期为刀片转1转时间)

3)幅度计算模块：根据最大值、最小值查找模块，计算当前碳刷信号的幅度值，如果当前信号幅度值超过设置阈值，则碳刷异常。(阈值暂时为1V)

经过信号比较链路，判定碳刷为连接状态(非断开)。再经过ADC采样链路后，碳刷电压幅度值小于阈值，则说明碳刷工作正常，也可以根据碳刷电压值反推碳刷阻值，碳刷阻值公式如下：

R＝-K*V+B(V≥1.0)

其中：R为碳刷阻值(KΩ)，V表示ADC回读电压值，K、B为系数。

图7c为碳刷状态判定的流程图，如图7c所示，具体流程为：

碳刷检测开始后，首先由信号比较链路进行判定，判断V_brush与参考电压V之间的关系，若为小于则判断碳刷处于断开状态，通知PC上位机，并结束碳刷的状态检测。若为大于则进入ADC链路后，进行幅度阈值判定，若幅度值大于阈值，则判断碳刷与外壳PE联通。若幅度值小于阈值，则继续进行碳刷阻值的计算，计算完成后通知PC上位机，结束碳刷状态检测。

虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。

应当理解，本申请的实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本申请的范围在此方面不受限制。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本申请实施例还提供了对应的设备以及计算机可读存储介质，用于实现本申请实施例提供的方案。

其中，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令或代码，所述处理器用于执行所述指令或代码，以使所述设备执行本申请任一实施例所述的一种检测方法。

在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种检测装置，其特征在于，所述装置包括：采样电路、比较器、模数转换电路和处理器；

所述采样电路，用于当所述碳刷连接电源后，获取所述碳刷的第一电压信号，并将所述第一电压信号发送至所述比较器；

所述比较器，用于将所述第一电压信号的电压值与参考电压进行比较，输出第一数字信号给所述处理器；

所述电压转换电路，用于将所述第一电压信号转换为第二数字信号后输出给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述第一数字信号判断碳刷回路是否正常；以及当确定所述碳刷回路正常的情况下，用于根据所述第二数字信号确定碳刷的导通状态，其中，所述碳刷回路包括所述碳刷和主轴。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于：

获取所述第二数字信号；

计算一个周期内所述第二数字信号的最大值及最小值；

计算所述最大值及最小值之间的差值，以获得所述第二数字信号的幅度值；

根据预设幅度阈值与所述幅度值之间的关系判断所述碳刷的导通状态。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于：

若所述幅度值大于预设幅度阈值，则判断所述碳刷的导通状态为异常导通状态；

若所述幅度值小于预设幅度阈值，则判断所述碳刷的导通状态为正常状态。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于根据所述第二数字信号确定所述碳刷的阻值，并在设备界面上显示所述阻值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器，具体用于：

根据所述第二数字信号的幅度值，利用公式计算所述碳刷的阻值；

所述公式为：R＝-K*V+B；

其中：R为碳刷阻值(KΩ)，V为所述电压转换电路的回读电压值(V)，K和B为系数。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比较器，具体用于：

比较所述第一电压与所述参考电压的关系；

若所述第一电压小于所述参考电压，则输出携带有低电平的第一数字信号给所述处理器；

若所述第一电压大于所述参考电压，则输出携带有高电平的第一数字信号给所述处理器；

并且，所述处理器具体用于：

若接收到的第一数字信号携带有低电平，则判断所述碳刷回路正常导通；

若接收到的第一数字信号携带有高电平，则判断所述碳刷异常断路。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压转换电路包括：电压输入模块、电压转换模块和模数转换模块；

所述电压输入模块用于，将所述第一电压输入电压转换模块；

所述电压转换模块包括分压模块以及放大模块，所述放大模块用于在所述处理器的控制下对所述第一电压进行放大，得到便于模数转换模块采集到的第二电压，将所述第二电压输入模数转换模块；

所述模数转换模块用于，对所述第二电压进行模数转换，转换为第二数字信号，并输出给所述处理器。

8.一种检测方法，其特征在于，所述方法包括：

当所述碳刷连接电源后，获取所述碳刷的第一电压信号；

将所述第一电压信号的电压值与参考电压进行比较，输出第一数字信号给所述处理器，并且将所述第一电压信号转换为第二数字信号；

根据所述第一数字信号判断碳刷回路是否正常，并当确定所述碳刷回路正常的情况下，根据所述第二数字信号确定碳刷的导通状态，其中，所述碳刷回路包括所述碳刷和主轴。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二数字信号确定所述碳刷与所述主轴的连接状态，具体包括：

获取所述第二数字信号；

计算一个周期内所述第二数字信号的最大值及最小值；

计算所述最大值及最小值之间的差值，以获得所述第二数字信号的幅度值；

根据预设幅度阈值与所述幅度值之间的关系判断所述碳刷的导通状态，包括：

若所述幅度值大于预设幅度阈值，则判断所述碳刷的导通状态为异常导通状态；

若所述幅度值小于预设幅度阈值，则判断所述碳刷的导通状态为正常状态。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8至9任一项所述的碳刷的检测方法。

Images