多路阻抗检测装置和方法与流程

1.本发明涉及电阻检测技术领域，具体涉及一种多路阻抗检测装置和方法。


背景技术：

2.阻抗检测技术是电子测量技术的重要组成部分。在电子设备中通常会包含多路阻抗，为了确保电子设备能正常稳定的工作，需要同时检测这些阻抗是否正常。
3.传统的阻抗测试大都是采用万用表的电阻档来测试电路中的电阻，当测试需求是测量多路(例如80路)电阻时，则需要使用万用表来测试80次，无法同时检测多路阻抗；因此，这种方法会消耗大量的人力和时间成本，使用起来极其不便。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种多路阻抗检测装置和方法，以解决现有阻抗检测技术无法同时检测多路阻抗进而导致人力成本和时间成本大的问题。
5.本发明提供了一种多路阻抗检测装置，包括：
6.所述装置包括恒流源输入电路、寻址复用电路、采样电路和控制电路；
7.所述控制电路的输出端分别与所述寻址复用电路的输入端和所述采样电路的输入端电连接，所述恒流源输入电路的输出端与所述寻址复用电路的输入端电连接，所述寻址复用电路的输入端还与待测多路电阻电连接，所述寻址复用电路的输出端与所述采样电路的输入端电连接，所述采样电路的输出端与所述控制电路的输入端电连接；
8.所述控制电路，用于为所述寻址复用电路提供通道选址信号；
9.所述寻址复用电路，用于接收所述通道选址信号，根据所述通道选址信号分别接入所述待测多路电阻中的每一路待测电阻；
10.所述恒流源输入电路，用于分别为所述寻址复用电路中接入的每一路所述待测电阻提供恒定的电流；
11.所述采样电路，用于分别采集所述寻址复用电路中接入的每一路所述待测电阻在恒定的电流作用下所产生的电压信号，并按照接收到的所述通道选址信号，将每一路所述待测电阻对应的所述电压信号分别发送至所述控制电路；
12.所述控制电路，还用于根据接收到的每一路所述待测电阻对应的所述电压信号，分别得到每一路所述待测电阻对应的阻抗值。
13.可选地，所述恒流源输入电路包括第一运放、第二运放、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容和第二电容；
14.所述第一运放的正相输入引脚通过所述第七电阻与2.5v参考电源端电连接，所述第一运放的反相输入引脚通过所述第六电阻接地，所述第一运放的反相输入引脚还通过所述第五电阻与所述第一运放的输出引脚电连接；所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端均与所述第一运放的输出引脚电连接，所
述第一电阻的另一端、所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的另一端和所述第四电阻的另一端均与所述寻址复用电路的输入端电连接；
15.所述第二运放的正相输入引脚电连接在所述第一电阻的另一端与所述寻址复用电路之间的公共连接端上，所述第二运放的反相输入引脚通过所述第八电阻电连接在所述第一运放的正相输入引脚与所述第七电阻之间的公共连接端上，所述第二运放的输出引脚电连接在所述第二运放的反相输入引脚与所述第八电阻之间的公共连接端上；所述第二运放的正极电源输入引脚通过所述第十电阻与+5v电源端电连接，所述第二运放的正极电源输入引脚还通过所述第二电容接地；所述第二运放的负极电源输入引脚通过所述第九电阻与-5v电源端电连接，所述第二运放的负极电源输入引脚还通过所述第一电容接地。
16.可选地，所述寻址复用电路包括复用芯片、第十一电阻、第十二电阻、第三电容、第四电容、第一磁珠和第二磁珠；
17.所述复用芯片的第一控制引脚、第二控制引脚、第三控制引脚和使能引脚均与所述控制电路的输出端电连接；所述复用芯片的正极电源引脚通过所述第一磁珠与15v电源端电连接，所述复用芯片的负极电源引脚通过所述第二磁珠与-5v电源端电连接；所述复用芯片的接地引脚接地，所述第三电容的一端连接在所述复用芯片的正极电源引脚与所述第一磁珠之间的公共连接端上，所述第三电容的另一端接地；所述第四电容的一端连接在所述复用芯片的负极电源引脚与所述第二磁珠之间的公共连接端上，所述第四电容的另一端接地；所述复用芯片的漏端引脚与所述恒流源输入电路的输出端电连接，所述复用芯片的漏端引脚还与所述采样电路的输出端电连接；
18.所述复用芯片的第一源端引脚通过所述第十一电阻接地，所述复用芯片的第二源端引脚通过所述第十二电阻接地，所述复用芯片的其余源端引脚分别与所述待测多路电阻中和其余源端引脚数量相同的所述待测电阻一一对应电连接。
19.可选地，所述恒流源输入电路的数量为一个或多个，所述寻址复用电路的数量也为一个或多个，且所述恒流源输入电路的数量与所述寻址复用电路的数量相同；
20.当所述恒流源输入电路的数量与所述寻址复用电路的数量均为多个时，所有所述寻址复用电路的输入端均与所述控制信号的输出端和所述待测多路电阻电连接，所有所述寻址复用电路的输入端与所有所述恒流源输入电路的输出端一一对应电连接；所有所述寻址复用电路的输出端均与所述采样电路的输入端电连接；
21.其中，所有所述寻址复用电路中能导通的通道总数大于或等于所述待测多路电阻中的待测电阻总数。
22.可选地，所述采样电路具体为adc模数转换模块。
23.可选地，所述控制电路包括fpga控制器和微处理器；
24.所述微处理器的输出端与所述fpga控制器的输入端电连接，所述fpga控制器的输出端分别与所述寻址复用电路的输入端和所述采样电路的输入端电连接，所述采样电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接；
25.所述微处理器，用于向所述fpga控制器提供控制信号；
26.所述fpga控制器，用于根据所述控制信号生成所述通道选址信号，并根据所述通道选址信号控制所述寻址复用电路中与所述通道选址信号对应的通道导通，以控制与导通的通道相连的所述待测电阻接入所述寻址复用电路中；
27.所述fpga控制器，还用于按照所述通道选址信号，控制所述采样电路将与导通的通道相连的所述待测电阻所对应的所述电压信号发送至所述微处理器中；
28.所述微处理器，用于根据接收到的所述电压信号，计算得到与导通的通道相连的所述待测电阻所对应的所述阻抗值。
29.可选地，所述装置还包括通信电路；
30.所述控制电路的输出端通过所述通信电路与远程终端通信连接；
31.所述通信电路，用于将所述控制电路得到的每一路所述待测电阻对应的所述阻抗值发送至所述远程终端。
32.可选地，所述装置还包括供电电路；
33.所述供电电路的输出端分别与所述恒流源输入电路、所述寻址复用电路、所述采样电路和所述控制电路电连接。
34.可选地，所述供电电路包括电源输入子电路和电压转换子电路；
35.所述电源输入子电路的输入端与24v供电电源电连接，所述电源输入子电路的输出端通过所述电压转换子电路分别与所述恒流源输入电路、所述寻址复用电路、所述采样电路和所述控制电路电连接。
36.此外，本发明还提供一种多路阻抗检测方法，采用前述的多路阻抗检测装置对待测多路电阻进行检测，包括：
37.控制电路向寻址复用电路提供通道选址信号；
38.所述寻址复用电路接收所述通道选址信号，根据所述通道选址信号分别接入所述待测多路电阻中的每一路待测电阻；
39.恒流源输入电路分别为所述寻址复用电路中接入的每一路所述待测电阻提供恒定的电流；
40.采样电路接收所述通道选址信号，按照所述通道选址信号，分别采集所述寻址复用电路中接入的每一路所述待测电阻在恒定的电流作用下所产生的电压信号，并将每一路所述待测电阻对应的所述电压信号分别发送至所述控制电路；
41.所述控制电路根据接收到的每一路所述待测电阻对应的所述电压信号，分别得到每一路所述待测电阻对应的阻抗值。
42.本发明的有益效果：寻址复用电路与待测多路电阻相连接，在控制电路提供的通道选址信号的控制下，可以逐一开启自身的每一路通道(即逐一导通每一路通道)，实现与该寻址复用电路的每一路通道相连的待测电阻的接入，再通过恒流源输入电路所提供的恒定的电流，可以利用欧姆定律的物理知识，将该每一路待测电阻的阻抗检测问题转化为电压检测问题；再在寻址复用电路的输出端接入采样电路，实现电压信号的采集，采样电路的输入端也与控制器的输出端连接，采样电路的输出端与控制电路的输入端相连，可以按照通道选址信号逐一向控制电路发送每路通道的电压信号，基于欧姆定律，利用控制电路的处理即可将电压信号再转换为阻抗值，即可实现待测多路电阻的自动阻抗检测；
43.本发明的多路阻抗检测装置和方法，利用控制电路对寻址复用电路的选址控制来实现多路电阻的逐一接入，再结合欧姆定律的物理知识，对阻抗检测问题进行转换，实现了多路电阻的自动检测，构思巧妙，无需人工多次检测，检测效率高，大大降低了人工成本和时间成本。
附图说明
44.通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
45.图1示出了本发明实施例一中一种多路阻抗检测装置的结构图；
46.图2示出了本发明实施例一中恒流源输入电路的结构图；
47.图3示出了本发明实施例一中寻址复用电路的主体部分的结构图；
48.图4示出了本发明实施例一中寻址复用电路中复用芯片与电源端的电连接关系图；
49.图5示出了本发明实施例一中另一种多路阻抗检测装置的结构图；
50.图6示出了本发明实施例一中又一种多路阻抗检测装置的结构图；
51.图7a示出了本发明实施例一中串行通信单元中的232串口通信芯片与各电容和第一连接器之间的电连接关系图；
52.图7b示出了本发明实施例一中第一连接器的结构图；
53.图8a示出了本发明实施例一中usb通信单元中的usb芯片与各电容和第二连接器之间的电连接关系图；
54.图8b示出了本发明实施例一中第二连接器的结构图；
55.图9示出了本发明实施例一中电源输入子电路的结构图；
56.图10示出了本发明实施例一中电压转换子电路的结构图；
57.图11a示出了本发明实施例一中15v电压转换单元的结构图；
58.图11b示出了本发明实施例一中5v电压转换单元的结构图；
59.图11c示出了本发明实施例一中-5v电压转换单元的结构图；
60.图11d示出了本发明实施例一中3.3v电压转换单元的结构图；
61.图11e示出了本发明实施例一中2.5v电压转换单元的结构图；
62.图11f示出了本发明实施例一中1.2v电压转换单元的结构图；
63.图12示出了本发明实施例二中一种多路阻抗检测方法的流程图。
具体实施方式
64.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
65.实施例一
66.如图1所示，一种多路阻抗检测装置，所述装置包括恒流源输入电路、寻址复用电路、采样电路和控制电路；
67.所述控制电路的输出端分别与所述寻址复用电路的输入端和所述采样电路的输入端电连接，所述恒流源输入电路的输出端与所述寻址复用电路的输入端电连接，所述寻址复用电路的输入端还与待测多路电阻电连接，所述寻址复用电路的输出端与所述采样电路的输入端电连接，所述采样电路的输出端与所述控制电路的输入端电连接；
68.所述控制电路，用于为所述寻址复用电路提供通道选址信号；
69.所述寻址复用电路，用于接收所述通道选址信号，根据所述通道选址信号分别接入所述待测多路电阻中的每一路待测电阻；
70.所述恒流源输入电路，用于分别为所述寻址复用电路中接入的每一路所述待测电阻提供恒定的电流；
71.所述采样电路，用于分别采集所述寻址复用电路中接入的每一路所述待测电阻在恒定的电流作用下所产生的电压信号，并按照接收到的所述通道选址信号，将每一路所述待测电阻对应的所述电压信号分别发送至所述控制电路；
72.所述控制电路，还用于根据接收到的每一路所述待测电阻对应的所述电压信号，分别得到每一路所述待测电阻对应的阻抗值。
73.本实施例的多路阻抗检测装置中，寻址复用电路与待测多路电阻相连接，在控制电路提供的通道选址信号的控制下，可以逐一开启自身的每一路通道(即逐一导通每一路通道)，实现与该寻址复用电路的每一路通道相连的待测电阻的接入，再通过恒流源输入电路所提供的恒定的电流，可以利用欧姆定律的物理知识，将该每一路待测电阻的阻抗检测问题转化为电压检测问题；再在寻址复用电路的输出端接入采样电路，实现电压信号的采集，采样电路的输入端也与控制器的输出端连接，采样电路的输出端与控制电路的输入端相连，可以按照通道选址信号逐一向控制电路发送每路通道的电压信号，基于欧姆定律，利用控制电路的处理即可将电压信号再转换为阻抗值，即可实现待测多路电阻的自动阻抗检测。
74.本实施例的多路阻抗检测装置，利用控制电路对寻址复用电路的选址控制来实现多路电阻的逐一接入，再结合欧姆定律的物理知识，对阻抗检测问题进行转换，实现了多路电阻的自动检测，构思巧妙，无需人工多次检测，检测效率高，大大降低了人工成本和时间成本。
75.优选地，如图2所示，所述恒流源输入电路包括第一运放、第二运放、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容和第二电容；
76.所述第一运放的正相输入引脚通过所述第七电阻与2.5v参考电源端电连接，所述第一运放的反相输入引脚通过所述第六电阻接地，所述第一运放的反相输入引脚还通过所述第五电阻与所述第一运放的输出引脚电连接；所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端均与所述第一运放的输出引脚电连接，所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的另一端和所述第四电阻的另一端均与所述寻址复用电路的输入端电连接；
77.所述第二运放的正相输入引脚电连接在所述第一电阻的另一端与所述寻址复用电路之间的公共连接端上，所述第二运放的反相输入引脚通过所述第八电阻电连接在所述第一运放的正相输入引脚与所述第七电阻之间的公共连接端上，所述第二运放的输出引脚电连接在所述第二运放的反相输入引脚与所述第八电阻之间的公共连接端上；所述第二运放的正极电源输入引脚通过所述第十电阻与+5v电源端电连接，所述第二运放的正极电源输入引脚还通过所述第二电容接地；所述第二运放的负极电源输入引脚通过所述第九电阻与-5v电源端电连接，所述第二运放的负极电源输入引脚还通过所述第一电容接地。
78.利用上述结构的恒流源输入电路，可以为待测多路电阻提供稳定的、可靠的恒定
电流，进而便于后续结合欧姆定律(r＝u/i)，采集到稳定的、可靠的电压信号，提升阻抗检测的准确率。其中，第二运放是电压跟随器，能在电路中起到电压缓冲作用；第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻所在的结构形成了并联结构，由于恒流源输入电路在电阻的平衡上具有很强的依赖性，因此利用该并联结构，能进一步使得整个恒流源输入电路达到高稳定性。
79.在图2中，运放u33a对应为第一运放，运放u33b对应为第二运放，电阻r93、电阻r97、电阻r102、电阻r106、电阻r87、电阻r90、电阻r96、电阻r105、电阻r111和电阻r114分别对应为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，电容c160和电容c163分别对应为第一电容和第二电容。该图2所示的恒流源输入电路中，当ad_ref、op_vee、op_vcc这几个电源端硬件上电后，其输出端source1可以获得恒流的电流i如下：
[0080][0081]
其中，ad_ref为图2中所示的2.5v参考电源端提供的电压(即2.5v参考电压)，r
并
为第一电阻r93、第二电阻r97、第三电阻r102和第四电阻r106所形成的并联结构对应的电阻。
[0082]
图2所示的恒流源输入电路中，第一运放和第二运放均采用op297fsz型号的运放，第一电阻r93、第二电阻r97、第三电阻r102和第四电阻r106均采用100k/0.1％规格的电阻，其余电阻和电容的规格详见图2，此处不再赘述。
[0083]
优选地，如图3和图4所示，所述寻址复用电路包括复用芯片、第十一电阻、第十二电阻、第三电容、第四电容、第一磁珠和第二磁珠；
[0084]
所述复用芯片的第一控制引脚、第二控制引脚、第三控制引脚和使能引脚均与所述控制电路的输出端电连接；所述复用芯片的正极电源引脚通过所述第一磁珠与15v电源端电连接，所述复用芯片的负极电源引脚通过所述第二磁珠与-5v电源端电连接；所述复用芯片的接地引脚接地，所述第三电容的一端连接在所述复用芯片的正极电源引脚与所述第一磁珠之间的公共连接端上，所述第三电容的另一端接地；所述第四电容的一端连接在所述复用芯片的负极电源引脚与所述第二磁珠之间的公共连接端上，所述第四电容的另一端接地；所述复用芯片的漏端引脚与所述恒流源输入电路的输出端电连接，所述复用芯片的漏端引脚还与所述采样电路的输出端电连接；
[0085]
所述复用芯片的第一源端引脚通过所述第十一电阻接地，所述复用芯片的第二源端引脚通过所述第十二电阻接地，所述复用芯片的其余源端引脚分别与所述待测多路电阻中和其余源端引脚数量相同的所述待测电阻一一对应电连接。
[0086]
上述结构的寻址复用电路，可以利用复用芯片的三个控制引脚a0～a2的高低电平，赋予8个选址，即三个输入信号mux_a0、mux_a1和mux_a2对应的二进制值分别为000～111，每个二进制下对应一个选址，可以实现多路电阻的选通，当多路电阻实现选通后，利用该复用芯片的漏端引脚接入恒流源输入电路提供的恒定电流，即可实现将接入的待测电阻转换为电压信号，并传输到后级的采样电路中；在上述结构的寻址复用电路中，利用其多个
源端引脚可以连接多个通道的电阻，而将其中2个源端引脚分别接入一个电阻接地(即第一源端引脚通过第十一电阻接地，第二源端引脚通过第十二电阻接地)，可以在实现多路电阻的选址的基础上，实现整个寻址复用电路的校验。
[0087]
具体地，图3所示的结构中最多可以连接8个通道的电阻，即8个源端引脚s1～s8分别连接一个待测电阻，而将其中的s1和s8接入10kω和90.9kω，实现校验，则该寻址复用电路可连接6个通道的电阻，用于实现6个电阻(即s2～s7接入的待测电阻sensep0～sensep5)的阻抗检测。
[0088]
在图3中，芯片u12即为复用芯片，具体选用adg1408型号的复用芯片；电阻r45和电阻r48分别对应为第十一电阻和第十二电阻，电容c91和电容c93分别对应为第三电容和第四电容，各电阻和电容的规格详见图3所示，此处不再赘述。在图4中，磁珠fb1和磁珠fb2分别对应为第一磁珠和第二磁珠，利用该两个磁珠接入15v电源和-5v电源，可以起到滤波的作用。
[0089]
优选地，所述恒流源输入电路的数量为一个或多个，所述寻址复用电路的数量也为一个或多个，且所述恒流源输入电路的数量与所述寻址复用电路的数量相同；
[0090]
当所述恒流源输入电路的数量与所述寻址复用电路的数量均为多个时，所有所述寻址复用电路的输入端均与所述控制信号的输出端和所述待测多路电阻电连接，所有所述寻址复用电路的输入端与所有所述恒流源输入电路的输出端一一对应电连接；所有所述寻址复用电路的输出端均与所述采样电路的输入端电连接；
[0091]
其中，所有所述寻址复用电路中能导通的通道总数大于或等于所述待测多路电阻中的待测电阻总数。
[0092]
由于一个寻址复用电路的通道数有限，例如图3所示的寻址复用电路，为实现更多路的阻抗检测，可以通过接入多个寻址复用电路，再利用控制电路发送的每个寻址复用电路的通道选址信号，可实现更多路的待测电阻的逐一接入，进而实现更多路的阻抗自动检测；而恒流源输入电路与寻址复用电路的数量相同，且一一对应电连接，可单独为每个寻址复用电路中所接入的待测电阻提供恒定电流，便于独立实现每个待测电阻的阻抗检测。其中，所有寻址复用电路中能导通的通道总数大于或等于待测多路电阻中的待测电阻总数，可以确保所有待测电阻均能通过寻址复用电路接入到整个检测装置，实现所有待测电阻的阻抗自动检测。
[0093]
具体地，当恒流源输入电路和寻址复用电路的数量均为1个时，整个检测装置的结构图如图1所示，恒流源输入电路的的具体电路结构如图2所示，寻址复用电路的具体电路结构如图3和图4所示；而当恒流源输入电路和寻址复用电路的数量均为多个时，例如16个，整个检测装置的结构图如图5所示，16个恒流源输入电路的具体电路结构均与图2所示的恒流源输入电路的电路结构相同，16个寻址复用电路的具体电路结构均与图3和图4所示的寻址复用电路的电路结构相同，16个恒流源输入电路的输出端与16个寻址复用电路的漏端引脚一一对应连接，每个寻址复用电路均可接入6路待测电阻，则16个寻址复用电路最多可以接入96路待测电阻，实现该96路待测电阻的阻抗检测。
[0094]
需要说明的是，在实际设计中，由于每种复用芯片中的源端引脚数量不同，因此可通过待测多路电阻中的待测电阻总数来确定寻址复用电路能导通的通道总数(即能接入待测电阻的通道总数)，再依据该通道总数来确定寻址复用电路的数量，进而确定与之一一对
应连接的恒流源输入电路的数量。
[0095]
优选地，所述采样电路具体为adc模数转换模块。
[0096]
通过该采样电路，一方面可以实现电压信号的采集，另一方面可以将采集的电压信号转换为控制电路能识别的信号。
[0097]
具体地，本实施例的adc模数转换模块选用adc7608型号的芯片，该型号的adc模数转换模块具有8个电压采样引脚，可以实现8路电压采样；当待测电阻总数为96，对应的寻址复用电路和恒流源输入电路的数量均为16时，因此需要采用2个该型号的adc模数转换模块分别与16个寻址复用电路的输出端连接(如图5所示)，才能实现该96路电阻的阻抗检测。
[0098]
需要说明的是，adc模数转换模块的每个电压采样引脚均与寻址复用电路的输出端连接，均能接入寻址复用电路的输出信号(即接入的待测电阻在恒定电流的作用下所产生的电压信号)，当寻址复用电路按照通道寻址信号接入一个通道的待测电阻时，adc模数转换模块即采集该通道的待测电阻对应的电压信号；当通道寻址信号所对应的通道改变时，即采集该改变的通道所连接的待测电阻的电压信号。adc模数转换模块的控制引脚也与控制电路的输出端电连接，可以接收通道选址信号，选择将通道选址信号对应的通道的电压信号上传至控制电路，实现上传电压信号的时序控制。其中，adc7608型号的adc模数转换模块的具体电路结构采用常规的电路结构，此处不再赘述。
[0099]
优选地，如图6所示，所述控制电路包括fpga控制器和微处理器；
[0100]
所述微处理器的输出端与所述fpga控制器的输入端电连接，所述fpga控制器的输出端与所述寻址复用电路的输入端和所述采样电路的输入端电连接，所述采样电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接；
[0101]
所述微处理器，用于向所述fpga控制器提供控制信号；
[0102]
所述fpga控制器，用于根据所述控制信号生成所述通道选址信号，并根据所述通道选址信号控制所述寻址复用电路中与所述通道选址信号对应的通道导通，以控制与导通的通道相连的所述待测电阻接入所述寻址复用电路中；
[0103]
所述fpga控制器，还用于按照所述通道选址信号，控制所述采样电路将与导通的通道相连的所述待测电阻所对应的所述电压信号发送至所述微处理器中；
[0104]
所述微处理器，用于根据接收到的所述电压信号，计算得到与导通的通道相连的所述待测电阻所对应的所述阻抗值。
[0105]
通过上述结构中的fpga(指可编程逻辑器件)控制器作为从机，生成通道选址信号，利用通道选址信号，一方面根据通道选址信号控制寻址复用电路中与通道选址信号对应的通道导通，可以实现寻址复用电路中导通通道的时序控制；另一方面根据通道选址信号，控制采样电路将与导通的通道相连的待测电阻所对应的电压信号发送至微处理器中，可以实现采样电阻采样得到的电压信号发送的时序控制，进而确保多路电阻阻抗的有序检测；微处理器作为整个控制电路的主机，一方面发送生成通道选址信号的控制信号，另一方面接收电压信号，并对电压信号进行运算得到阻抗值，能确保整个检测装置顺利实现多路阻抗检测。
[0106]
具体地，本实施例的微处理器选用型号为stm32f103zet6的mcu芯片，fpga控制器选用型号为ep4ce10f17c8的fpga芯片，其具体电路结构均采用常规的电路结构，此处不再赘述。当然，本实施例还可以根据实际情况选用其他合适型号的芯片，这对于本领域技术人
员而言，是可以理解的，此处不再赘述。其中，图6示出了只包含一个恒流源输入电路和寻址复用电路时的控制电路结构，包含多个恒流源输入电路和多个寻址复用电路时的控制电路结构与此类似，所有寻址复用电路的输入端均与fpga控制器连接，所有采样电路的输出端均与微处理器连接，此处不再示出。
[0107]
优选地，如图6所示，所述装置还包括通信电路；
[0108]
所述控制电路的输出端通过所述通信电路与远程终端通信连接；
[0109]
所述通信电路，用于将所述控制电路得到的每一路所述待测电阻对应的所述阻抗值发送至所述远程终端。
[0110]
通过上述通信电路，可以将控制电路中得到的阻抗值发送至远程终端，实现阻抗检测的数据自动记录，与传统阻抗检测技术相比，无需在每次检测之后采用人工记录数据，进一步降低人力成本和时间成本。
[0111]
具体地，本实施例中的通信电路包括串行通信单元和usb通信单元，通过这两种通信单元，能够适应不同的通信环境，以更好地实现控制电路与远程终端之间的数据交互。
[0112]
具体地，如图7a和图7b所示，所述串行通信单元包括第一连接器p3、232串口通信芯片u6、第五电容c58、第六电容c57、第七电容c60、第八电容c59和第九电容c61；
[0113]
所述第一连接器p3包括6个引脚；
[0114]
所述第一连接器p3的1号引脚和2号引脚均与所述微处理器电连接，所述第一连接器p3的5号引脚和6号引脚均与所述fpga控制器电连接，所述第一连接器p3的3号引脚与所述232串口通信芯片u6的接收器输出引脚rout1电连接，所述第一连接器p3的4号引脚与所述232串口通信芯片u6的驱动器输入引脚din1电连接；
[0115]
所述232串口通信芯片u6的电源输入引脚vcc与3.3v电源端电连接，所述232串口通信芯片u6的电源输入引脚vcc还通过所述第五电容c58接地，所述232串口通信芯片u6的接地引脚接地；所述232串口通信芯片u6的第一外接电容正极引脚c1+通过所述第六电容c57与所述232串口通信芯片u6的第一外接电容负极引脚c1-电连接，所述232串口通信芯片u6的第二外接电容正极引脚c2+通过所述第七电容60与所述232串口通信芯片u6的第二外接电容负极引脚c2-电连接；所述232串口通信芯片u6的差分电压正极引脚v+通过所述第八电容c59接地，所述232串口通信芯片u6的差分电压负极引脚v-通过所述第九电容c61接地；所述232串口通信芯片u6的接收器输入引脚rin1和发射器输出引脚dout1均与所述远程终端的接口电连接。
[0116]
通过上述串行通信单元，能够以232串行通信方式实现控制电路与远程终端之间的数据交互，进而实现阻抗检测数据的自动上报和记录，提升整个检测装置的智能化程度。
[0117]
本实施例中远程终端具体指可以控制电路相连的计算机、手机或平板电脑，这些终端上设有串行接口，可与232串口通信芯片的引脚进行连接。本实施例的232串行通信芯片选用max3232eeue型号的芯片，第五电容、第六电容、第七电容、第八电容和第九电容各电容的规格如图7a所示，此处不再赘述。
[0118]
具体地，如图8a和图8b所示，所述usb通信单元包括第二连接器p5、usb芯片u8、第十电容c67、第十一电容c69、第十二电容c70、第十三电容c71、第十四电容c72和晶振y1；
[0119]
所述第二连接器p5包括6个引脚；
[0120]
所述第二连接器p5的1号引脚和2号引脚均与所述微处理器电连接，所述第二连接
器p5的5号引脚和6号引脚均与所述fpga控制器电连接，所述第二连接器p5的3号引脚与所述usb芯片u8的发射引脚txd电连接，所述第二连接器p5的4号引脚与所述usb芯片u8的接收引脚rxd电连接；
[0121]
所述usb芯片u8的电源输入引脚vcc与5v电源端电连接，所述第十电容c67的一端和所述第十一电容c69的一端均接地，所述第十电容c67的另一端和与所述第十一电容c69的另一端均连接在所述usb芯片u8的电源输入引脚vcc与5v电源端之间的公共连接端上，所述usb芯片u8的接地引脚接地；所述usb芯片u8的电压引脚v3通过所述第十二电容c70接地；所述usb芯片u8的晶振输入引脚xi通过所述第十四电容c72接地，所述usb芯片u8的晶振输出引脚xo通过所述第十三电容c71接地，所述晶振y1的一端连接在所述usb芯片u8的晶振输入引脚xi与所述第十四电容c72之间的公共连接端上，所述晶振y1的另一端连接在所述usb芯片u8的晶振输出引脚xo与所述第十三电容c71之间的公共连接端上。
[0122]
与串行通信单元同理，通过上述usb通信单元，能够以usb通信方式实现控制电路与远程终端之间的数据交互，进而实现阻抗检测数据的自动上报和记录，提升整个检测装置的智能化程度。
[0123]
同理，本实施例中远程终端具体指可以控制电路相连的计算机、手机或平板电脑，这些终端上设有usb接口，可与usb芯片的引脚进行连接。本实施例的usb芯片选用ch340g型号的芯片，各电容的规格如图8a所示，此处不再赘述。
[0124]
优选地，如图6所示，所述装置还包括供电电路；
[0125]
所述供电电路的输出端分别与所述恒流源输入电路、所述寻址复用电路、所述采样电路和所述控制电路电连接。
[0126]
通过供电电路，便于为检测装置中各个模块提供合适的供电电压，保证各个模块能正常工作，进而确保多路阻抗自动检测的顺利实现。
[0127]
优选地，如图6所示，所述供电电路包括电源输入子电路和电压转换子电路；
[0128]
所述电源输入子电路的输入端与24v供电电源电连接，所述电源输入子电路的输出端通过所述电压转换子电路分别与所述恒流源输入电路、所述寻址复用电路、所述采样电路和所述控制电路电连接。
[0129]
通过上述结构的供电电路，可以将24v输入电压转换为不同电压值的电压，以适应各个不同模块的供电电压需求。
[0130]
具体地，如图9所示，电源输入子电路包括电源接口、保险丝f1、tvs管d2、可变电容c126和开关k1；
[0131]
电源接口包括三个引脚；
[0132]
电源接口的1号引脚与24v供电电源电连接，所述电源接口的1号引脚还通过保险丝f1与开关k1电连接，开关k1与电压转换子电路电连接；电源接口的2号引脚接地，电源接口的3号引脚悬空；tvs管d2的正极和可变电容c126的一端均接地，tvs管d2的负极和可变电容c126的另一端均连接在保险丝f1与开关k1之间的公共连接端上。
[0133]
通过上述结构的电源输入子电路，既能够实现24v电压的接入，又能够基于保险丝和tvs管对整个供电电路起到保护作用。
[0134]
具体地，如图10所示，电压转换子电路包括15v电压转换单元、5v电压转换单元、-5v电压转换单元、3.3v电压转换单元、2.5v电压转换单元和1.2v电压转换单元；
[0135]
15v电压转换单元的输入端与电源输入子电路的输出端电连接，15v电压转换单元的输出端与5v电压转换单元的输入端电连接，5v电压转换单元的输出端与-5v电压转换单元、3.3v电压转换单元、2.5v电压转换单元和1.2v电压转换单元的输入端均电连接；
[0136]
15v电压转换单元的输出端还与恒流源输入电路的供电端和寻址复用电路的供电端电连接，5v电压转换单元的输出端还与采样电路的供电端和通信电路的供电端电连接，-5v电压转换单元的输出端与恒流源输入电路的供电端和寻址复用电路的供电端电连接，3.3v电压转换单元的输出端与采样电路的供电端、控制电路的供电端和通信电路的供电端电连接，2.5v电压转换单元的输出端与恒流源输入电路的供电端、采样电路的供电端和控制电路的供电端电连接，1.2v电压转换单元的输出端与控制电路的供电端电连接。
[0137]
15v电压转换单元用于将输入的24v电压转换为15v电压，5v电压转换单元用于将输入的15v电压转换为5v电压，-5v电压转换单元用于将输入的5v电压转换为-5v电压，3.3v电压转换单元用于将输入的5v电压转换为3.3v电压，2.5v电压转换单元用于将输入的5v电压转换为2.5v电压，1.2v电压转换单元用于将输入的5v电压转换为1.2v电压。
[0138]
具体地，15v电压转换单元的具体电路结构如图11a所示，5v电压转换单元的具体电路结构如图11b所示，-5v电压转换单元的具体电路结构如图11c所示，3.3v电压转换单元的具体电路结构如图11d所示，2.5v电压转换单元的具体电路结构如图11e所示，1.2v电压转换单元的具体电路结构如图11f所示。
[0139]
具体地，本实施例采用的恒流源输入电路和复用电路均需要接入15v电压和-5v电压，adc模数转换模块和usb通信单元均需要接入5v电压，adc模数转换模块、fpga控制器、微处理器和串行通信单元均需要接入3.3v电压，adc模数转换模块、fpga控制器和恒流源输入电路均需要接入2.5v电压，fpga控制器需要接入1.2v电压。
[0140]
实施例二
[0141]
如图12所示，一种多路阻抗检测方法，采用实施例一的多路阻抗检测装置对待测多路电阻进行检测，包括：
[0142]
s1：控制电路向寻址复用电路提供通道选址信号；
[0143]
s2：所述寻址复用电路接收所述通道选址信号，根据所述通道选址信号分别接入所述待测多路电阻中的每一路待测电阻；
[0144]
s3：恒流源输入电路分别为所述寻址复用电路中接入的每一路所述待测电阻提供恒定的电流；
[0145]
s4：采样电路分别采集所述寻址复用电路中接入的每一路所述待测电阻在恒定的电流作用下所产生的电压信号，并按照接收到的所述通道选址信号，将每一路所述待测电阻对应的所述电压信号分别发送至所述控制电路；
[0146]
s5：所述控制电路根据接收到的每一路所述待测电阻对应的所述电压信号，分别得到每一路所述待测电阻对应的阻抗值。
[0147]
寻址复用电路在控制电路提供的通道选址信号的控制下，可以逐一开启自身的每一路通道(即逐一导通每一路通道)，实现与该寻址复用电路的每一路通道相连的待测电阻的接入，再通过恒流源输入电路所提供的恒定的电流，可以利用欧姆定律的物理知识，将该每一路待测电阻的阻抗检测问题转化为电压检测问题；再在寻址复用电路的输出端接入采样电路，实现电压信号的采集，采样电路的输入端也与控制器的输出端连接，采样电路的输
出端与控制电路的输入端相连，可以按照通道选址信号逐一向控制电路发送每路通道的电压信号，基于欧姆定律，利用控制电路的处理即可将电压信号再转换为阻抗值，即可实现待测多路电阻的自动阻抗检测。
[0148]
本实施例的多路阻抗检测方法，利用控制电路对寻址复用电路的选址控制来实现多路电阻的逐一接入，再结合欧姆定律的物理知识，对阻抗检测问题进行转换，实现了多路电阻的自动检测，构思巧妙，无需人工多次检测，检测效率高，大大降低了人工成本和时间成本。
[0149]
本实施例中所述的多路阻抗检测方法所应用的多路阻抗检测装置的结构和原理与实施例一中的多路阻抗检测装置相同，因此本实施例的未尽细节，详见实施例一及图1至图11f的具体描述，此处不再赘述。
[0150]
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。