本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，特別是涉及一種基于開關(guān)電源的微弱信號測量方法及裝置。

背景技術(shù)：

在微弱信號檢測中，由于信號極其微弱，其量級通常低于10^-6V，因此微弱信號非常容易被強大的噪聲信號淹沒。

在上述情況下，噪聲信號的強度直接影響可檢測到的微弱信號的閾值，只有超出噪聲水平的微弱信號才能夠被可靠檢測。這限制了對于微弱信號檢測的動態(tài)范圍。另一方面，疊加在微弱信號波形上的高頻噪聲還會影響對于微弱信號檢測的精度。

對于信號測量裝置，通常需要電源為其供電。開關(guān)電源是利用電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。在采用開關(guān)電源為信號測量裝置供電的電路中，開關(guān)電源本身會產(chǎn)生較大的噪聲。這些噪聲會對微弱信號測量帶來影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于開關(guān)電源的微弱信號測量方法及裝置，可以避免開關(guān)電源的噪聲對于微弱信號測量帶來的影響。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于開關(guān)電源的微弱信號測量方法，包括：

獲取對于微弱信號的測量指令；

控制處于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作；所述開關(guān)電源為微弱信號測量電路供電；

在所述開關(guān)電源停止工作的時長大于或等于第一預(yù)設(shè)時長后，控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號；

當所述微弱信號測量電路完成對于所述微弱信號的測量后，控制處于停止狀態(tài)的所述開關(guān)電源恢復工作。

可選的，所述在所述開關(guān)電源停止工作的時長大于或等于第一預(yù)設(shè)時長后，控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號，具體為：

在所述開關(guān)電源停止工作的時長達到3至4微秒時，控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號。

可選的，所述控制處于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作，具體包括：

向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號；所述使能信號用于控制所述開關(guān)電源中的開關(guān)停止動作。

可選的，所述獲取對于微弱信號的測量指令，具體包括：

采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片獲取對于微弱信號的測量指令；

所述向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號，具體為：

采用所述現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號。

可選的，所述向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號，具體包括：

向開關(guān)電源中的LT3957芯片的FBX引腳發(fā)送高電平的使能信號。

一種基于開關(guān)電源的微弱信號測量裝置，包括：

測量指令獲取單元，用于獲取對于微弱信號的測量指令；

第一控制單元，用于控制處于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作；所述開關(guān)電源為微弱信號測量電路供電；

第二控制單元，用于在所述開關(guān)電源停止工作的時長大于或等于第一預(yù)設(shè)時長后，控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號；

第三控制單元，用于當所述微弱信號測量電路完成對于所述微弱信號的測量后，控制處于停止狀態(tài)的所述開關(guān)電源恢復工作。

可選的，所述第二控制單元，具體包括：

第二控制子單元，用于在所述開關(guān)電源停止工作的時長達到3至4微秒時，控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號。

可選的，所述第一控制單元，具體包括：

第一控制子單元，用于向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號；所述使能信號用于控制所述開關(guān)電源中的開關(guān)停止動作。

可選的，所述測量指令獲取單元，具體包括：

測量指令獲取子單元，用于采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片獲取對于微弱信號的測量指令；

所述第一控制子單元，具體包括：

第一電平信號發(fā)射子單元，用于采用所述現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號。

可選的，所述第一控制子單元，具體包括：

高電平信號發(fā)射子單元，用于向開關(guān)電源中的LT3957芯片的FBX引腳發(fā)送高電平的使能信號。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明實施例中的電子商務(wù)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng)，通過獲取總訪問量；獲取頁面訪問量；獲取被點擊次數(shù)；統(tǒng)計提交的有效表單的表單個數(shù)；確定頁面訪問率；確定按鈕點擊率；確定信息提交率；確定訪客轉(zhuǎn)化率；輸出所 述頁面訪問率、所述按鈕點擊率、所述信息提交率和所述訪客轉(zhuǎn)化率；可以對上述各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)進行分析，也即實現(xiàn)基于用戶瀏覽網(wǎng)站的過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行多維度的分析，從而為對網(wǎng)站的運營狀況的成因的分析過程提供更加有效的數(shù)據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)電源的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明的基于開關(guān)電源的微弱信號測量方法實施例的流程圖；

圖3為本發(fā)明的基于開關(guān)電源的微弱信號測量裝置實施例的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)電源的電路原理圖。

如圖1所示，在開關(guān)電源處于工作狀態(tài)時，開關(guān)K以一定的時間間隔重復導通和斷開。在K接通時，輸入電源V_in通過開關(guān)K和濾波電路給負載R_L供電、并且向儲能電容C₂充能。此時二極管D被反偏而截止。當輸出電壓V_o達到一定值時，斷開開關(guān)K。當開關(guān)K斷開時，輸入電源V_in不再給負載R_L供電。但由于電感L的存在，使得流經(jīng)電感L的電流不會發(fā)生突變。電感L 上會產(chǎn)生反向電動勢，在此反向電動勢下二極管D被導通，從而提供續(xù)流，繼續(xù)給負載R_L供電。當電流下降時，儲能電容C₂開始放電，負載R_L兩端的電壓V_o會下降。當電壓V_o下降到一定值時，重新接通開關(guān)K，開關(guān)電源電路將會重復上述過程。通過控制開關(guān)K的導通和斷開時間，可以控制輸出電壓V_o的電壓值，完成電源電壓的變換。

發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，從開關(guān)電源的工作原理來看，開關(guān)電源的噪聲不可避免。開關(guān)電源的噪聲主要來自以下幾個方面：

開關(guān)管——開關(guān)一般選用雙極性晶體管或金屬-氧化物半導體場效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。在開關(guān)管導通時，電壓的上升需要一定的上升時間；在開關(guān)管截止時，電壓的下降需要一定的下降時間。這導致在開關(guān)管導通和截止時，會在電路中產(chǎn)生一個與上升時間、下降時間的頻率相同或奇數(shù)倍頻的噪聲。

二極管——理想的二極管在承受反向電壓時截止，不會有反向電流通過。然而，實際應(yīng)用中，二極管存在寄生電容、電感。在正向?qū)〞r，PN結(jié)內(nèi)的電荷被積累。在二極管承受反向電壓時，PN結(jié)內(nèi)積累的電荷將釋放并形成一個反向恢復電流。反向恢復電流恢復到零點的時間與開關(guān)管的頻率以及二極管寄生參數(shù)有關(guān)，會產(chǎn)生較強烈的高頻振蕩。

感性元件——隨著開關(guān)K的接通與斷開，電感L中的電流也在輸入電流的有效值上下一定范圍內(nèi)波動，從而在輸出端也會出現(xiàn)一個同頻率的電流波動。該波動與濾波電容的容量和串聯(lián)等效電阻(Equivalent Series Resistance，ESR)相關(guān)。電感L兩端在開關(guān)K斷開時也會有很強的反向電動勢。該反向電動勢屬于迅速變化的強脈沖，所占頻帶很寬，頻率范圍從中頻到甚高頻段。因此該反向電動勢也會形成噪聲源，帶來噪聲干擾。

開關(guān)電源的噪聲干擾方式有以下幾條：

1、輸出噪聲干擾。這是指高頻脈沖對接在輸出電路上的負載電流產(chǎn)生的干擾。輸出噪聲干擾主要是由于高頻電流在印制電路板接地線回路中流動以及 通過分布參數(shù)在負載回路中產(chǎn)生電感性耦合、公共阻抗耦合而形成的干擾。這種干擾可分為串模干擾和共模干擾兩種類型。共模干擾類型的噪聲更難發(fā)覺，最終又會轉(zhuǎn)變成串模噪聲而干擾電路。

2、輻射干擾。開關(guān)電源的輻射干擾又稱為開關(guān)噪聲干擾。這是指開關(guān)電源的迅變電流以電磁波的形式通過空間輻射出去，干擾信號電路。

3、返回噪聲干擾。高頻脈沖通過開關(guān)電源輸入端的濾波電路以及分布參數(shù)耦合到輸入電源中，會產(chǎn)生返回噪聲。返回噪聲對附近接在同一輸入電源下的其他線路有強烈的干擾。這種干擾也可分為串模干擾和共模干擾兩種形式。

從以上分析可以看出，只要開關(guān)電源工作，就會產(chǎn)生噪聲。

圖2為本發(fā)明的基于開關(guān)電源的微弱信號測量方法實施例的流程圖。如圖2所示，該方法可以包括：

步驟201：獲取對于微弱信號的測量指令；

本實施例的執(zhí)行主體可以是控制電路或芯片。例如，可以采用現(xiàn)場可編程門陣列(Field－Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)芯片。

所述控制電路或芯片與微弱信號測量電路相連。當需要對微弱信號進行測量時，可以向所述控制電路或芯片發(fā)送測量指令，或者，也可以由所述控制電路或芯片自行生成測量指令。當所述控制電路或芯片獲取到所述測量指令后，所述控制電路或芯片可以向微弱信號測量電路發(fā)送控制指令，該控制指令用于控制所述微弱信號測量電路進行微弱信號測量。

步驟202：控制處于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作；所述開關(guān)電源為微弱信號測量電路供電；

本發(fā)明實施例中，當所述控制電路或芯片獲取到所述測量指令后，并不會立即向微弱信號測量電路發(fā)送控制指令，而是首先控制處于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作。

具體的，所述控制電路或芯片的一個輸出端可以與開關(guān)電源的開關(guān)控制引 腳相連。當所述控制電路或芯片獲取到所述測量指令后，可以通過所述輸出端輸出第一電平的使能信號。該使能信號可以控制所述開關(guān)電源中的開關(guān)(對應(yīng)于圖1中的開關(guān)K)關(guān)閉。

實際應(yīng)用中，所述第一電平的電平高低取決于開關(guān)電源的開關(guān)控制引腳的設(shè)計參數(shù)。如果所述開關(guān)電源的開關(guān)控制引腳被設(shè)計為接收到低電平信號觸發(fā)開關(guān)電源停止工作，則所述第一電平可以設(shè)置為較低電壓的低電平；如果所述開關(guān)電源的開關(guān)控制引腳被設(shè)計為接收到高電平信號觸發(fā)開關(guān)電源停止工作，則所述第一電平可以設(shè)置為較高電壓的高電平。

步驟203：在所述開關(guān)電源停止工作的時長大于或等于第一預(yù)設(shè)時長后，控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號；

實際應(yīng)用中，所述第一預(yù)設(shè)時長可以是3到4微秒之間的范圍。當然，所述第一預(yù)設(shè)時長也可以是5微秒、6微秒等等。經(jīng)過研究，只要所述開關(guān)電源停止工作的時長小于100微秒，以所述開關(guān)電源作為電源的微弱信號測量電路均可以正常工作。

當所述開關(guān)電源停止工作的時長大于或等于第一預(yù)設(shè)時長后，由于有充足的延時時間，此時開關(guān)電源的噪聲已經(jīng)基本消失。此時控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號，供電基本上全部由儲能電容供給，可以避免開關(guān)電源的噪聲干擾。

步驟204：當所述微弱信號測量電路完成對于所述微弱信號的測量后，控制處于停止狀態(tài)的所述開關(guān)電源恢復工作。

當所述微弱信號測量電路完成對于所述微弱信號的測量后，可以向所述控制電路或芯片發(fā)送信號，以告知測量完成。所述控制電路或芯片接收到該信號后，可以控制處于停止狀態(tài)的所述開關(guān)電源恢復工作。具體的，可以向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第二電平的使能信號；所述第二電平的使能信號用于控制所述開關(guān)電源中的開關(guān)恢復工作。

綜上所述，本實施例中，通過在獲取對于微弱信號的測量指令后，控制處 于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作；在所述開關(guān)電源停止工作的時長大于或等于第一預(yù)設(shè)時長后，再控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號；當所述微弱信號測量電路完成對于所述微弱信號的測量后，控制處于停止狀態(tài)的所述開關(guān)電源恢復工作；可以適時關(guān)閉產(chǎn)生噪聲的開關(guān)電源，并且開關(guān)噪聲消除的干凈徹底，有效避免了開關(guān)電源的噪聲對于微弱信號測量帶來的影響。

此外，由于消除了開關(guān)電源的噪聲對于微弱信號測量帶來的影響，還能夠提高微弱信號測量的精度和動態(tài)范圍。并且，本方案在具體實現(xiàn)時，可以利用FPGA等現(xiàn)有芯片或電路，實現(xiàn)成本低，占用PCB面積小，利于傳感器小型化設(shè)計。

實際應(yīng)用中，可以采用所述FPGA芯片作為本實施例的方法的執(zhí)行主體。此時，所述獲取對于微弱信號的測量指令，具體包括：

采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片獲取對于微弱信號的測量指令；

所述向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號，具體為：

采用所述現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號。

實際應(yīng)用中，所述開關(guān)電源對應(yīng)的電路還可以采用LT3957芯片進行搭建。此時，所述向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號，具體包括：

向開關(guān)電源中的LT3957芯片的FBX引腳發(fā)送高電平的使能信號。

由于LT3957芯片的FBX引腳在接收到高電平的使能信號后，可以控制開關(guān)管停止工作，因此，向開關(guān)電源中的LT3957芯片的FBX引腳發(fā)送高電平的使能信號，即可控制處于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作。

本發(fā)明還公開了一種基于開關(guān)電源的微弱信號測量裝置。

圖3為本發(fā)明的基于開關(guān)電源的微弱信號測量裝置實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，該裝置可以包括：

測量指令獲取單元301，用于獲取對于微弱信號的測量指令；

第一控制單元302，用于控制處于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作；所述開關(guān)電源為微弱信號測量電路供電；

第二控制單元303，用于在所述開關(guān)電源停止工作的時長大于或等于第一預(yù)設(shè)時長后，控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號；

第三控制單元304，用于當所述微弱信號測量電路完成對于所述微弱信號的測量后，控制處于停止狀態(tài)的所述開關(guān)電源恢復工作。

綜上所述，本實施例中，通過在獲取對于微弱信號的測量指令后，控制處于工作狀態(tài)的所述開關(guān)電源停止工作；在所述開關(guān)電源停止工作的時長大于或等于第一預(yù)設(shè)時長后，再控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號；當所述微弱信號測量電路完成對于所述微弱信號的測量后，控制處于停止狀態(tài)的所述開關(guān)電源恢復工作；可以適時關(guān)閉產(chǎn)生噪聲的開關(guān)電源，并且開關(guān)噪聲消除的干凈徹底，有效避免了開關(guān)電源的噪聲對于微弱信號測量帶來的影響。

此外，由于消除了開關(guān)電源的噪聲對于微弱信號測量帶來的影響，還能夠提高微弱信號測量的精度和動態(tài)范圍。并且，本方案在具體實現(xiàn)時，可以利用FPGA等現(xiàn)有芯片或電路，實現(xiàn)成本低，占用PCB面積小，利于傳感器小型化設(shè)計。

實際應(yīng)用中，所述第二控制單元303，具體可以包括：

第二控制子單元，用于在所述開關(guān)電源停止工作的時長達到3至4微秒時，控制所述微弱信號測量電路測量微弱信號。

實際應(yīng)用中，所述第一控制單元302，具體可以包括：

第一控制子單元，用于向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號；所述使能信號用于控制所述開關(guān)電源中的開關(guān)停止動作。

實際應(yīng)用中，所述測量指令獲取單元301，具體可以包括：

測量指令獲取子單元，用于采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片獲取對于微 弱信號的測量指令；

所述第一控制子單元，具體可以包括：

第一電平信號發(fā)射子單元，用于采用所述現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片向開關(guān)電源中的開關(guān)控制引腳發(fā)送第一電平的使能信號。

實際應(yīng)用中，所述第一控制子單元，具體可以包括：

高電平信號發(fā)射子單元，用于向開關(guān)電源中的LT3957芯片的FBX引腳發(fā)送高電平的使能信號。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。