CN209197894U - 一种峰值检测装置和检测设备 - Google Patents

一种峰值检测装置和检测设备 Download PDF

Info

Publication number
CN209197894U
CN209197894U CN201822182429.3U CN201822182429U CN209197894U CN 209197894 U CN209197894 U CN 209197894U CN 201822182429 U CN201822182429 U CN 201822182429U CN 209197894 U CN209197894 U CN 209197894U
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
electrically connected
input
output end
peak detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201822182429.3U
Other languages
English (en)
Inventor
姜超
唐丽
钟翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Yinuo Instrument Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Yinuo Instrument Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Yinuo Instrument Co Ltd filed Critical Shanghai Yinuo Instrument Co Ltd
Priority to CN201822182429.3U priority Critical patent/CN209197894U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN209197894U publication Critical patent/CN209197894U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本实用新型公开一种峰值检测装置和检测设备，该峰值检测装置包括信号输入端、信号输出端、至少两个比较单元、与比较单元一一对应的参考电压输入端和微处理器，至少两个比较单元的第一输入端与信号输入端电连接，至少两个比较单元的第二输入端分别与对应的参考电压输入端电连接，至少两个比较单元的输出端分别与微处理器的输入接口电连接，微处理器的输出接口与信号输出端电连接。本实用新型实施例提供的峰值检测装置能方便检测到信号的峰值，电路结构简单，可以极大的降低成本，提高处理效率，解决现有的检测装置需要较高速度的数字模拟转换器、需要较高速度的处理器与强大的运算能力，电路结构复杂的问题。

Description

一种峰值检测装置和检测设备
技术领域
本实用新型实施例涉及检测技术，尤其涉及一种峰值检测装置和检测设备。
背景技术
在气体超声流量计设计过程中，超声信号的强度与管道内测量介质成分、压力、温度等因素相关，而准确的信号测量需要稳定的超声信号强度，因此，流量计的自动增益控制电路是关键，其中，有效信号最大值检测是自动增益控制电路控制的关键。
传统的设计方法是通过高速AD采集全时域信号进行基本的滤波、加时间窗取最大值获得，或使用最高值检测来实现有效信号最大值检测，然而现有的检测装置需要较高速度的数字模拟转换器、需要较高速度的处理器与强大的运算能力，电路结构复杂。
实用新型内容
本实用新型提供一种检测装置和检测设备，以解决现有的检测装置需要较高速度的数字模拟转换器、需要较高速度的处理器与强大的运算能力，电路结构复杂的问题。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种峰值检测装置，包括信号输入端、信号输出端、至少两个比较单元、与比较单元一一对应的参考电压输入端和微处理器；
至少两个比较单元的第一输入端与信号输入端电连接；至少两个比较单元的第二输入端分别与对应的参考电压输入端电连接；
至少两个比较单元的输出端分别与微处理器的输入接口电连接；
微处理器的输出接口与信号输出端电连接。
可选地，微处理器包括至少两个脉冲计数器和运算单元，脉冲计数器的数量与比较单元的数量一一对应；
至少两个比较单元的输出端分别与至少两个脉冲计数器的输入端电连接；计数器的输出端分别与运算单元电连接。
可选地，该峰值检测装置，还包括放大器，
放大器的输入端与信号输入端电连接；放大器的控制端与微处理器的输出接口电连接；放大器的输出端与至少两个比较单元的第一输入端和信号输出端电连接。
可选地，该峰值检测装置，还包括取正模块，用于将信号输入端输入的超声信号取正；
取正模块的输入端与信号输入端电连接；取正模块的输出端与至少两个比较单元的第一输入端电连接。
可选地，取正模块包括二极管。
可选地，比较单元采用比较器，比较器的反向输入端、同向输入端和输出端分别作为比较单元的第一输入端、第二输入端和输出端。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种检测设备，包括至少一个第一方面任一项所提出的峰值检测装置。
本实用新型提供的峰值检测装置包括信号输入端、信号输出端、至少两个比较单元、与比较单元一一对应的参考电压输入端和微处理器，至少两个比较单元的第一输入端与信号输入端电连接，至少两个比较单元的第二输入端分别与对应的参考电压输入端电连接，至少两个比较单元的输出端分别与微处理器的输入接口电连接，微处理器的输出接口与信号输出端电连接。本实用新型提供的峰值检测装置方便检测到信号的峰值，电路结构简单，可以极大的降低成本，提高处理效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的一种峰值检测装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例一提供的另一种峰值检测装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例二提供的一种峰值检测装置的结构示意图；
图4是本实用新型实施例三提供的一种峰值检测装置的结构示意图；
图5是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号的波形图；
图6是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号的正半轴的波形图；
图7是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号外包络线的正半轴的波形图；
图8是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号经过第一比较单元输出的脉冲信号波形图；
图9是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号经过第二比较单元输出的脉冲信号波形图；
图10是本实用新型实施例三提供的一种运算单元计算超声波信号峰值的波形图；
图11是本实用新型实施例四提供的一种检测设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本实用新型实施例一提供的一种峰值检测装置的结构示意图。参见图1，该峰值检测装置，包括信号输入端1、信号输出端4、至少两个比较单元2、与比较单元2一一对应的参考电压输入端5和微处理器3，至少两个比较单元2的第一输入端与信号输入端1电连接；至少两个比较单元2的第二输入端分别与对应的参考电压输入端5电连接，至少两个比较单元2的输出端分别与微处理器3的输入接口电连接，微处理器3的输出接口与信号输出端4电连接。需要说明的是，图1示例性地画出该峰值检测装置包括两个比较单元的情况。
具体地，信号从信号输入端1输入到比较单元2的第一输入端，比较单元2的第二输入端输入参考电压，比较单元2将第一输入端和第二输入端分别输入的信号进行比较，并将比较结果输出到微处理器3，微处理器3对比较单元2的输出结果进行统计，并根据不同比较单元2输出结果的统计值进行运算，运算得到信号的峰值，经由信号输出端4输出该峰值。
本实用新型提供的峰值检测装置包括信号输入端、信号输出端、至少两个比较单元、与比较单元一一对应的参考电压输入端和微处理器，至少两个比较单元的第一输入端与信号输入端电连接，至少两个比较单元的第二输入端分别与对应的参考电压输入端电连接，至少两个比较单元的输出端分别与微处理器的输入接口电连接，微处理器的输出接口与信号输出端电连接。本实用新型提供的峰值检测装置方便检测到信号的峰值，电路结构简单，可以极大的降低成本，提高处理效率。
可选地，图2是本实用新型实施例一提供的另一种峰值检测装置的结构示意图。参见图2，比较单元2可以采用比较器，比较器的反向输入端、同向输入端和输出端分别作为比较单元2的第一输入端、第二输入端和输出端。图2示例性地画出两个比较单元的情况，即第一比较单元2a和第二比较单元2b，其中，第一比较单元2a包括第一比较器21，第二比较单元2b包括第二比较器22。
具体地，第一比较器21的反向输入端、同向输入端和输出端分别作为第一比较单元2a的第一输入端a1、第二输入端a2和输出端a3。第二比较器22的反向输入端、同向输入端和输出端分别作为第二比较单元2b的第一输入端b1、第二输入端b2和输出端b3。
可选地，继续参见图2，微处理器可以包括至少两个脉冲计数器和运算单元33，脉冲计数器的数量与比较单元2的数量一一对应，至少两个比较单元2的输出端分别与至少两个脉冲计数器的输入端电连接；计数器的输出端分别与运算单元33电连接。需要说明的是，图2示例性地画出两个脉冲计数器的情况，即第一脉冲计数器31和第二脉冲计数器32。
具体地，第一比较单元2a的输出端a3与第一脉冲计数器31的输入端311电连接；第一脉冲计数器31的输出端312与运算单元33电连接，第二比较单元2b的输出端b3与第二脉冲计数器32的输入端321电连接；第二脉冲计数器32的输出端322与运算单元33电连接。
具体工作过程为：信号输入端1输入的信号经过第一比较单元2a的第一输入端a1和第二比较单元2b的第一输入端b1分别进入第一比较单元2a和第二比较单元2b，第一参考电压输入端51输入第一参考电压，第二参考电压输入端52输入第二参考电压，第一参考电压与第二参考电压可以不相等，示例性地，第一参考电压小于第二参考电压。第一比较器21产生的脉冲数为Na，第二比较器22产生的脉冲数为Nb，第一比较单元2a的输出端a3将其产生的脉冲数Na通过第一脉冲计数器31的输入端311输入第一脉冲计数器31，第二比较单元2b的输出端b3将第二比较器22产生的脉冲数Nb通过第二脉冲计数器32的输入端321输入第二脉冲计数器32。第一脉冲计数器31和第二脉冲计数器32对脉冲数进行统计并传输给运算单元33，计数器记录的数值与相应的参考电压所截取的信号宽度成正比，示例性地，运算单元33根据第一参考电压所截取的信号包络线的宽度和第二参考电压所截取的信号包络线的宽度以及信号的包络线曲线，计算得到信号的幅值，从而得到信号的峰值。
实施例二
图3是本实用新型实施例二提供的一种峰值检测装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图3，该峰值检测装置还可以包括放大器5，放大器5的输入端51与信号输入端1电连接；放大器5的控制端52与微处理器3的输出接口电连接；放大器5的输出端53与至少两个比较单元2的第一输入端和信号输出端4电连接。
具体地，峰值检测装置的信号输入端1输入的信号经过放大器5将信号放大，放大后的信号分别经过第一比较单元2a和第二比较单元2b根据第一参考电压和第二参考电压截取的信号宽度，经由微处理器3的第一脉冲计数器31和第二脉冲计数器32，分别进行精确获取脉冲数量，并传输给运算单元33，运算单元33将计算得到的信号的峰值经放大器5的控制端52输出给放大器5，从而控制放大器对信号输入端1输入信号的放大比例。
本实用新型实施例提供的峰值检测装置包括信号输入端、放大器、微处理器、至少两个比较单元、与比较单元一一对应的参考电压输入端和信号输出端，放大器通过对信号输入端的信号进行放大，提高该峰值检测装置对信号峰值检测的范围，方便检测到较微弱的信号，同时，检测到的信号的峰值可以反馈控制放大器的放大倍数，实现信号检测的自动调整。
实施例三
图4是本实用新型实施例三提供的一种峰值检测装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图4，该峰值检测装置还可以包括取正模块6，用于将信号输入端1输入的超声信号取正。取正模块6的输入端61与信号输入端1电连接；取正模块6的输出端62与至少两个比较单元2的第一输入端电连接。需要说明的是，图4示例性地画出取正模块6的输入端61经过放大器5与信号输入端1电连接的情况。
可选地，取正模块6可以包括二极管。取正模块6将信号输入端1输入的信号的负值置为零，信号输入端1输入的信号的正值保持原信号，实现信号的取正。
具体工作过程为：示例性地，以信号输入端1输入的信号为超声波信号为例，图5是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号的波形图。图6是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号的正半轴的波形图。参见图5，典型的超声波信号的波形图为有规则外包络线的正负半轴对称的曲线，参见图6，经过取正模块6输出的超声信号为正半轴的超声信号。图7是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号外包络线的正半轴的波形图。参见图7，超声波信号外包络线的正半轴包络线可近似为规则的正弦曲线。示例性地，可以将第一参考电压设定为0V，可以将第二参考电压设定为0.6V，经过比较单元2处理后的超声信号为脉冲信号。图8是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号经过第一比较单元输出的脉冲信号波形图。图9是本实用新型实施例三提供的一种超声波信号经过第二比较单元输出的脉冲信号波形图。参见图8，第一比较器21将取正后的超声信号的外包络线与第一参考电压进行比较后输出脉冲信号为第一参考电压以上的超声信号都有脉冲信号的分布，即第一参考电压为0V时，超声信号幅值大于0V的超声信号都有脉冲信号的分布。参见图9，第二比较器22将取正后的超声信号的外包络线与第二参考电压进行比较后输出脉冲信号，即第二参考电压为0.6V时，超声信号幅值大于0.6V的超声信号都有脉冲信号的分布。
第一脉冲计数器31和第二脉冲计数器32分别对第一比较器21和第二比较器22输出的脉冲信号进行累计脉冲数，示例性地，第一比较器21共捕捉到29个脉冲，第二比较器22共捕捉到18个脉冲，并将脉冲数进行统计并传输给运算单元33。图10是本实用新型实施例三提供的一种运算单元计算超声波信号峰值的波形图。参见图10，计数器记录的数值与相应的参考电压所截取的信号宽度成正比，示例性地，Pa可以表示第一参考电压所截取的信号包络线的宽度，Pb可以表示第二参考电压所截取的信号包络线的宽度，示例性地，超声信号的幅值可以为A，因此超声信号的包络线的数学表达式为
y＝Asin(ωx)＝Asin(π/Pa*x) (1)
按照三角函数将宽度数据和幅值数据带入公式(1)，可解算出最高峰值A为
A＝Y1/sin(π/Pa*x) (2)
将信号的横轴时间自变量x＝(Pa-Pb)/2代入公式(2)得到
A＝Y1/sin(π/Pa*(Pa-Pb)/2) (3)
运算单元33根据Pa和Pb的值和信号的包络线曲线，计算得到信号的幅值，从而得到信号的峰值A。
本实用新型实施例提供的峰值检测装置包括信号输入端、放大器、取正模块、微处理器、至少两个比较单元、与比较单元一一对应的参考电压输入端和信号输出端，取正模块通过对信号输入端的信号进行取正，提高该峰值检测装置对信号峰值检测的效率，方便快速计算得到信号的峰值、电路结构简单、可以极大地提高处理效率。
实施例四
图11是本实用新型实施例四提供的一种检测设备的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图11，本实用新型实施例提出了一种检测设备200，包括至少一个第一方面任一项所提出的峰值检测装置100、输入端INPUT和输出端OUTPUT。
本实用新型实施例提供的检测设备包括上述任一实施例提出的峰值检测装置，该检测设备可以根据峰值检测装置检测到的信号的峰值，调整输入端INPUT和输出端OUTPUT的信号，本实用新型实施例提供的检测设备具有上述任一实施例提供的峰值检测装置的有益效果。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种峰值检测装置，其特征在于，包括：信号输入端、信号输出端、至少两个比较单元、与所述比较单元一一对应的参考电压输入端和微处理器；
至少两个所述比较单元的第一输入端与所述信号输入端电连接；至少两个所述比较单元的第二输入端分别与对应的参考电压输入端电连接；
至少两个所述比较单元的输出端分别与所述微处理器的输入接口电连接；
所述微处理器的输出接口与所述信号输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的峰值检测装置，其特征在于，所述微处理器包括
至少两个脉冲计数器和运算单元，所述脉冲计数器的数量与所述比较单元的数量一一对应；
至少两个所述比较单元的输出端分别与至少两个所述脉冲计数器的输入端电连接；所述计数器的输出端分别与所述运算单元电连接。
3.根据权利要求1所述的峰值检测装置，其特征在于，还包括：
放大器，所述放大器的输入端与所述信号输入端电连接；所述放大器的控制端与所述微处理器的输出接口电连接；所述放大器的输出端与至少两个比较单元的第一输入端和所述信号输出端电连接。
4.根据权利要求1所述的峰值检测装置，其特征在于，还包括：
取正模块，用于将信号输入端输入的超声信号取正；
所述取正模块的输入端与信号输入端电连接；所述取正模块的输出端与至少两个所述比较单元的第一输入端电连接。
5.根据权利要求4所述的峰值检测装置，其特征在于，所述取正模块包括二极管。
6.根据权利要求4所述的峰值检测装置，其特征在于，所述比较单元采用比较器，所述比较器的反向输入端、同向输入端和输出端分别作为所述比较单元的第一输入端、第二输入端和输出端。
7.一种检测设备，其特征在于，包括至少一个权利要求1-6任一项所述峰值检测装置。
CN201822182429.3U 2018-12-25 2018-12-25 一种峰值检测装置和检测设备 Active CN209197894U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201822182429.3U CN209197894U (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种峰值检测装置和检测设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201822182429.3U CN209197894U (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种峰值检测装置和检测设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN209197894U true CN209197894U (zh) 2019-08-02

Family

ID=67430202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201822182429.3U Active CN209197894U (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种峰值检测装置和检测设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN209197894U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104991142B (zh) 一种信号分析仪、装置及处理方法
CN110190505A (zh) 脉冲激光器的窄脉冲驱动系统及其方法
CN103675384B (zh) 手持式多功能双通道触摸示波器及其使用方法
CN102445600A (zh) 基于传统相位差测量的优化方法和电路
CN106813564A (zh) 一种lvdt位移传感器数字化处理方法及装置
Jaiswal et al. FDST‐based PQ event detection and energy metering implementation on FPGA‐in‐the‐loop and NI‐LabVIEW
CN111257628B (zh) 一种交流信号转换为脉冲信号的抗干扰方法
CN111398645A (zh) 一种信号参数检测装置及方法
CN209197894U (zh) 一种峰值检测装置和检测设备
CN107300640B (zh) 电能计量装置
Wu et al. Transient process based electromagnetic flow measurement methods and implementation
CN207946465U (zh) 一种电子信号检测装置
CN110412644A (zh) 光子计数方法和装置
CN201917612U (zh) 一种相位差测量装置
CN110261668A (zh) 电流检测电路及检测方法
CN209342743U (zh) 转速测试装置
CN115656864B (zh) 一种射频电源信号采集电路和半导体工艺设备
CN203745579U (zh) 一种基于波形叠加的频率特性测试仪器
CN210375418U (zh) 一种用于脉冲激光平均功率准实时监测的高速采集电路
CN108241129A (zh) 开关电源输出滤波电容监测装置及方法
CN209878878U (zh) 一种交/直流信号功率一体化测量装置
CN109709400B (zh) 一种恒流源电路
CN106443175A (zh) 一种用于单相电能表的输入放大单元
CN108227541B (zh) 一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法
CN109752592A (zh) 一种交/直流信号功率一体化测量装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant