一種直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]直流信號(hào)變化量的檢測方法通常是用一個(gè)固定的基準(zhǔn)源或者手動(dòng)調(diào)整的基準(zhǔn)源與原始信號(hào)進(jìn)行差分放大后處理。對(duì)于原始直流信號(hào)本身輸出高而且由于受外界環(huán)境因素影響很大的信號(hào)測量，就必須每次檢測都要嚴(yán)格控制環(huán)境條件，確保每次檢測的環(huán)境條件相同(比如相同的溫度、濕度、壓力等)以保證原始信號(hào)的輸出與基準(zhǔn)源一致來檢測，或者調(diào)整基準(zhǔn)源接近輸出信號(hào)來檢測。這種檢測方式對(duì)測試環(huán)境的要求很高，檢測成本高，專業(yè)技術(shù)要求高，限制了此類信號(hào)的應(yīng)用，而且檢測結(jié)果也難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測方法，以解決環(huán)境及人為因素影響直流信號(hào)變化量檢測的正確性及精度的問題，同時(shí)提供一種使用上述方法的檢測裝置。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測方法，該方法的步驟如下:
[0005](I)在允許調(diào)整期內(nèi)首先進(jìn)行初步調(diào)整，對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行均值處理生成基準(zhǔn)信號(hào);
[0006](2)初步調(diào)整結(jié)束后，在允許調(diào)整期內(nèi)對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，自適應(yīng)調(diào)整的過程如下:對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)與原始信號(hào)進(jìn)行差分放大處理，獲得輸出信號(hào)；同時(shí)，采樣輸出信號(hào)生成反饋值F，根據(jù)輸出信號(hào)的范圍，動(dòng)態(tài)修正所述基準(zhǔn)信號(hào)，修正方式為:判斷F值是否處于設(shè)定的判斷區(qū)間范圍[D，U]內(nèi)，如果處于區(qū)間內(nèi)，則基準(zhǔn)信號(hào)不變，若F值低于D值，則對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行增大調(diào)整，直至處于區(qū)間范圍內(nèi)；若F值高于U值，則對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行減小調(diào)整，直至處于區(qū)間范圍內(nèi)。
[0007]所述步驟(I)中對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行均值處理生成基準(zhǔn)源的過程如下:對(duì)經(jīng)過電壓跟隨調(diào)整及A/D轉(zhuǎn)換處理后的原始信號(hào)進(jìn)行M個(gè)周期的采樣，每個(gè)周期的采樣點(diǎn)為N，去除各周期N個(gè)數(shù)據(jù)中的最大值和最小值，對(duì)其余值進(jìn)行均值計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)周期的調(diào)整值，去除這M個(gè)周期調(diào)整值中的最大值和最小值，對(duì)其余值進(jìn)行均值計(jì)算得到調(diào)整值Z，再對(duì)Z值進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后生成基準(zhǔn)信號(hào)。
[0008]所述步驟(2)中生成反饋值F的過程如下:首先對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行跟隨調(diào)整及A/D轉(zhuǎn)換，再對(duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行采樣得到采樣序列K，對(duì)K序列中的數(shù)據(jù)去除最大值和最小值，再對(duì)其余值進(jìn)行均值計(jì)算得到反饋值F。
[0009]所述步驟(3)中對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行增大或減小調(diào)整時(shí)操作的時(shí)間間隔為1S，每次操作時(shí)對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行加I或減I操作，直至最終的F值處于設(shè)定的判斷區(qū)間范圍內(nèi)。
[0010]對(duì)步驟(2)中的F值進(jìn)行模擬與數(shù)字多類型、多通道的輸出，該F值經(jīng)過數(shù)字接口及數(shù)字信號(hào)輸出電路處理后輸出數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換及模擬信號(hào)輸出電路處理后輸出模擬信號(hào)。
[0011]—種直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測裝置，包括與原始信號(hào)輸出端連接的基準(zhǔn)信號(hào)生成單元和輸出及反饋調(diào)整單元，所述基準(zhǔn)信號(hào)生成電路包括順次連接的電壓跟隨電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、控制器，控制器的信號(hào)輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路連接，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出即為基準(zhǔn)信號(hào)；所述輸出及反饋調(diào)整單元包括差分放大電路，差分放大電路的輸出設(shè)有兩路，一路用于連接信號(hào)濾波及輸出電路，另一路用于通過跟隨調(diào)整電路、A/D轉(zhuǎn)換電路與控制器的反饋信號(hào)輸入端連接。
[0012]所述控制器用于通過其跟隨模塊與D/A轉(zhuǎn)換電路連接，跟隨模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接。
[0013]所述控制器的反饋信號(hào)輸入端通過其數(shù)字濾波模塊與跟隨模塊連接。
[0014]所述控制器的數(shù)字濾波模塊的輸出信號(hào)還通過數(shù)字接口及數(shù)字信號(hào)輸出電路處理后輸出數(shù)字信號(hào)。
[0015]所述控制器的數(shù)字濾波模塊的輸出信號(hào)還通過D/A轉(zhuǎn)換及模擬信號(hào)輸出電路處理后輸出模擬信號(hào)。
[0016]本發(fā)明提供了一種全新的直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測方法和裝置，該方法包括基準(zhǔn)信號(hào)自適應(yīng)平滑調(diào)整和輸出信號(hào)負(fù)反饋干預(yù)調(diào)整，首先對(duì)原始直流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤結(jié)合算法生成基準(zhǔn)信號(hào)，再對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)與原始信號(hào)進(jìn)行差分放大，引入輸出信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)反饋調(diào)整，解決了環(huán)境及人為因素影響直流信號(hào)變化量檢測的正確性及精度的問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測信號(hào)多類型、多通道的精確輸出。該方法尤其適用于原始信號(hào)靜態(tài)輸出高，受環(huán)境影響大，但變化量小的信號(hào)。
[0017]基準(zhǔn)信號(hào)自適應(yīng)平滑調(diào)整能夠使基準(zhǔn)信號(hào)平滑調(diào)整到接近原始信號(hào)，保證電路進(jìn)行差分放大后信號(hào)的正確識(shí)別；輸出信號(hào)負(fù)反饋干預(yù)調(diào)整能夠?qū)Σ罘址糯蠛蟮男盘?hào)進(jìn)一步優(yōu)化處理，使輸出穩(wěn)定平穩(wěn)，控制輸出信號(hào)在理想輸出值。
【附圖說明】
[0018]圖1是直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測裝置的原理框圖；
[0019]圖2是調(diào)整觸發(fā)邏輯圖；
[0020]圖3是基準(zhǔn)源信號(hào)自動(dòng)調(diào)整程序框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0022]本發(fā)明的直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測方法至少包括差分基準(zhǔn)信號(hào)自適應(yīng)平滑調(diào)整、輸出信號(hào)負(fù)反饋干預(yù)調(diào)整、自適應(yīng)調(diào)整狀態(tài)智能轉(zhuǎn)換邏輯這3個(gè)相互依存的方法運(yùn)算與控制模式以及與之配合的電路。自動(dòng)平滑調(diào)整跟隨使差分基準(zhǔn)信號(hào)平滑調(diào)整到接近原始信號(hào)，保證電路進(jìn)行差分放大后信號(hào)的正確識(shí)別；輸出信號(hào)負(fù)反饋持續(xù)調(diào)整對(duì)差分放大后的信號(hào)進(jìn)一步優(yōu)化處理，使輸出穩(wěn)定平穩(wěn)，控制輸出信號(hào)在理想輸出值；智能預(yù)判與人為干預(yù)的智能結(jié)合邏輯協(xié)調(diào)整個(gè)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的可靠工作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的柔性運(yùn)行和系統(tǒng)多環(huán)境的適應(yīng)性，保證輸出信號(hào)的完整性和輸出信號(hào)的精準(zhǔn)。
[0023]自適應(yīng)檢測裝置的原理如圖1所示，該裝置包括與原始信號(hào)輸出端連接的基準(zhǔn)信號(hào)生成單元和輸出及反饋調(diào)整單元，基準(zhǔn)信號(hào)生成電路用于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)信號(hào)自適應(yīng)平滑調(diào)整，跟隨原始信號(hào)使差分基準(zhǔn)信號(hào)平滑調(diào)整到預(yù)期值，該單元包括順次連接的電壓跟隨電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、控制器(本實(shí)施例采用MCU)，控制器的信號(hào)輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路連接，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出即為基準(zhǔn)信號(hào)；輸出及反饋調(diào)整單元用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)輸出及輸出信號(hào)負(fù)反饋干預(yù)調(diào)整，對(duì)差分放大后的信號(hào)進(jìn)一步優(yōu)化處理，該單元包括差分放大電路，差分放大電路的輸出設(shè)有兩路，一路用于連接信號(hào)濾波及輸出電路，另一路用于通過跟隨調(diào)整電路、A/D轉(zhuǎn)換電路與控制器的反饋信號(hào)輸入端連接。
[0024]本實(shí)施例中，控制器用于通過其跟隨模塊與D/A轉(zhuǎn)換電路連接，跟隨模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接；控制器的反饋信號(hào)輸入端通過其數(shù)字濾波模塊與跟隨模塊連接。
[0025]同時(shí)，為對(duì)實(shí)時(shí)對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行模擬與數(shù)字多類型、多通道的輸出，該控制器的數(shù)字濾波模塊的輸出信號(hào)一方面通過數(shù)字接口及數(shù)字信號(hào)輸出電路處理后輸出數(shù)字信號(hào)；另一方面還通過D/A轉(zhuǎn)換及模擬信號(hào)輸出電路處理后輸出模擬信號(hào)。
[0026]另外，在對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行反饋?zhàn)赃m應(yīng)調(diào)整的果子中，需要根據(jù)調(diào)整狀態(tài)智能轉(zhuǎn)換邏輯，協(xié)調(diào)整個(gè)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的可靠工作，該調(diào)整觸發(fā)邏輯如圖2所示。
[0027]如圖3所示為本發(fā)明直流信號(hào)變化量自適應(yīng)檢測方法的流程圖，由圖可知，該方法的步驟如下:
[0028](I)在允許調(diào)整期內(nèi)首先進(jìn)行初步調(diào)整，對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行均值處理生成基準(zhǔn)信號(hào);
[0029]程序開始后，邏輯狀態(tài)進(jìn)入自由調(diào)整狀態(tài)，原始信號(hào)經(jīng)過電壓跟隨調(diào)整電路與A/D轉(zhuǎn)換電路，在第I次調(diào)整周期Tl內(nèi)獲取N(N不少于12)個(gè)采樣點(diǎn)(V(]，Vl，V2，”.νΝ1)，剔除最大值與最小值，對(duì)其余值進(jìn)行均值計(jì)算，輸出并記錄第I次調(diào)整