故障诊断电路装置、诊断方法、计算机、存储介质及程序与流程

1.本发明涉及桥式电阻式传感器技术领域，尤其涉及一种桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置、故障诊断方法、计算机、存储介质及计算机可读的程序。


背景技术：

2.目前该类桥式电路的检测方法包括：1、使用多个比较器，多个比较阈值，通过判断桥式电阻式传感器的输出是否在阈值范围内来判断传感器是否正常工作，该方法一般需要4个比较器，且需要根据传感器的特性进行比较器阈值设置，否则会出现较大概率的误判，而且不能有效判断传感器的短路状态；2、增加额外的电阻网络，通过改变传感器的连接网络关系，如果是正常状态的桥传感器会产生对应的输出状态，出现开路短路等异常状态时，将会被快速检测出来，该方法需要较大的电阻否则会对原本的桥式电路产生影响；上述第1中方法：桥式电阻式传感器（图1中的桥式电阻式传感器部分）在日常生活和生产中均有大量的应用，但是桥式电阻式传感器一般信号不是很大，且本身驱动能力较弱，一般不会将桥式电阻式传感器的信号拿来直接使用，而是会将桥式电阻式传感器的输出信号通过信号处理单元（图1中的信号处理单元部分）来进行处理。在生产过程中传感器调理芯片需要对桥式电阻式传感器的状态进行判断，防止连接过程中存在开路、短路等一系列异常情况，这部分电路称为故障检测电路。该方法一般需要4个比较器，且需要根据传感器的特性进行比较器阈值设置，否则会出现较大概率的误判，而且不能有效判断传感器的短路状态。
3.上述第2中方法中比较典型的现有技术是：公开号为：cn 101732044 b，专利号为：200810217325.x，名称为：一种桥型压力传感器检测电路、检测方法及监护仪的专利，提供一种桥型压力传感器检测电路，所述电路包括导联 检测网络、电压导出电路和判断单元，所述导联检测网络至少一端连接电势点，所述导联检 测网络用于与桥型压力传感器的两输出端连接，所述电压导出电路的输入端与导联检测网 络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连，所述电压导出电路用于将所述桥型 压力传感器的两输出端电压或电压相关量传导到所述判断单元，所述判断单元将桥型压力 传感器两输出点的电压或电压相关量与设定条件进行比较，判断所述桥型压力传感器的故障。
4.桥型压力传感器采用经典的惠斯顿电桥结构，桥臂电阻 r1=r2=r3，通常为 300ω～10k 范围 ( 不同品牌传感器的桥臂电阻有所不同 )，其中可变电阻 rx 是一个压敏 电阻，它的阻值会随着外部压力的变化而变化，外部压力越大，压敏电阻的阻值越小，表现 出来就是电桥输出的 ibp+ 与 ibp
‑ꢀ
的差模电压越大。常见传感器的精度为 5uv/v/mmhg，在 5v 供电时，1mmhg 压力对应电桥输出的差模电压为 5*5=25uv。导联脱落检测电路是一个简单的电阻分压结构，其中 r4，r5，r6 都远大于电桥的 桥臂电阻。在该电路中，ibp 压力测量值与导联脱落检测结果都是通过对仪表放大器输出 电压进行分析处理得到的。ibp导联脱落与导联连接这两种状态分别对应仪表放大器输出电压的不同范围。该方法增加额外的电阻网络，通过改变传感器的连接网络关系，如果是正常状态的桥传感器会产生对应的
输出状态，出现开路短路等异常状态时，将会被快速检测出来，但是该方法需要较大的电阻否则会对原本的桥式电路产生影响，而较大的电阻则对整个电路的成本和体积造成极大的增加，极大地降低了其适用范围。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置、故障诊断方法、计算机、存储介质及计算机可读的程序。
6.为了实现上述目的，第一方面，本发明提供的技术方案为：提供一种桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置，用于对所述桥式电阻式传感器的故障进行诊断，包括：信号处理单元，所述信号处理单元包括故障检测电路，所述故障检测电路包括第一比较器、第二比较器；所述桥式电阻式传感器的输入端连接一激励电压vb，且所述激励电压vb大小可调；所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的正输入端，所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的正输入端，所述第一比较器、第二比较器的负输入端连接第一基准电压ref；或所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的负输入端，所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的负输入端，所述第一比较器、第二比较器的正输入端连接第一基准电压ref；中央处理单元，所述中央处理单元用于通过所述信号处理单元调整所述激励电压vb的大小，以使所述桥式电阻式传感器的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压v
l
、vr产生变化，且所述差分电压v
l
、vr分别通过所述第一比较器、第二比较器与所述第一基准电压ref进行比较，所述第一比较器、第二比较器分别输出第一结果f
l
、第二结果fr，所述中央处理单元通过所述第一结果f
l
、第二结果fr判断所述桥式电阻式传感器正常或异常。
7.所述信号处理单元还包括第二基准电压vref，所述激励电压vb是通过所述第二基准电压vref进行输出。
8.所述桥式电阻式传感器的地端vg与所述信号处理单元的地端连接在一起。
9.所述桥式电阻式传感器包括电阻r
1l
、电阻r
2l
、电阻r
1r
、电阻r
2r
，所述电阻r
1l
、电阻r
1r
的正极连接在一起并与所述激励电压vb连接，所述电阻r
1l
的负极与电阻r
2l
的正极连接，所述电阻r
1r
的负极与电阻r
2r
的正极连接，所述电阻r
1l
的负极与电阻r
2l
的正极连接并形成所述第一输出端，所述电阻r
1r
的负极与电阻r
2r
的正极连接并形成所述第二输出端，所述电阻r
2l
、电阻r
2r
的负极连接在一起形成所述桥式电阻式传感器的地端。
10.所述中央处理单元还用于通过所述信号处理单元控制所述第一基准电压ref、第二基准电压vref均同时工作在第一时间段φ1或第二时间段φ2，其中所述第一时间段φ1为低电平的时间段、第二时间段φ2为高电平的时间段：在φ1内使得，在φ2内使得；在φ1内使得，在φ2内使得；则在φ1期间，，；
在φ2期间，，；且所述桥式电阻式传感器的r
1l
、r
2l
和r
1r
、r
2r
完全等效，r
1l
=r
1r
、r
2l
=r
2r
，令：；若在φ1期间，在φ2期间，，即，则判断所述桥式电阻式传感器正常工作；当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器工作正常；若φ1期间f
l
、fr》0或者φ2期间f
l
、fr《0，得到 或，则判断所述桥式电阻式传感器异常；其中，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0《k1《1、0《k2《1、0《k3《1、0《k4《1。
11.当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器存在异常，比如存在vb、vr、v
l
、vg脱落情况或者r
1l
、r
2l
之间，r
1r
、r
2r
之间存在较大的偏差，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0《k1《1、0《k2《1、0《k3《1、0《k4《1，对设计者来说具有较大的自由度。
12.为了实现上述第二个目的，第二方面，本发明提供一种桥式电阻式传感器的故障诊断方法，用于通过中央处理单元控制信号处理单元对桥式电阻式传感器是否存在故障进行诊断，其中所述信号处理单元包括故障检测电路，且所述故障检测电路包括第一比较器、第二比较器，包括如下步骤：将所述桥式电阻式传感器的输入端连接至一激励电压vb，且所述激励电压vb大小可调；将所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的正输入端，将所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的正输入端，将所述第一比较器、第二比较器的负输入端连接第一基准电压ref；或将所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的负输入端，将所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的负输入端，将所述第一比较器、第二比较器的正输入端连接第一基准电压ref；所述中央处理单元通过所述信号处理单元调整所述激励电压vb的大小，以使所述桥式电阻式传感器的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压v
l
、vr产生变化，且将所述差分电压v
l
、vr分别通过所述第一比较器、第二比较器与所述第一基准电压ref进行比较后，并通过所述第一比较器、第二比较器分别输出第一结果f
l
、第二结果fr；所述中央处理单元通过所述第一结果f
l
、第二结果fr判断所述桥式电阻式传感器正常或异常。
13.所述信号处理单元连接至第二基准电压vref，所述激励电压vb是通过所述第二基
准电压vref进行输出。
14.所述桥式电阻式传感器的地端vg与所述信号处理单元的地端连接在一起。
15.所述桥式电阻式传感器包括电阻r
1l
、电阻r
2l
、电阻r
1r
、电阻r
2r
，所述电阻r
1l
、电阻r
1r
的正极连接在一起并与所述激励电压vb连接，所述电阻r
1l
的负极与电阻r
2l
的正极连接，所述电阻r
1r
的负极与电阻r
2r
的正极连接，所述电阻r
1l
的负极与电阻r
2l
的正极连接并形成所述第一输出端，所述电阻r
1r
的负极与电阻r
2r
的正极连接并形成所述第二输出端，所述电阻r
2l
、电阻r
2r
的负极连接在一起形成所述桥式电阻式传感器的地端。
16.所述中央处理单元还通过所述信号处理单元控制所述第一基准电压ref、第二基准电压vref均同时工作在第一时间段φ1或第二时间段φ2，其中所述第一时间段φ1为低电平的时间段、第二时间段φ2为高电平的时间段：在φ1内使得，在φ2内使得；在φ1内使得，在φ2内使得；则在φ1期间，，；在φ2期间，，；且所述桥式电阻式传感器的r
1l
、r
2l
和r
1r
、r
2r
完全等效，r
1l
=r
1r
、r
2l
=r
2r
，令：；若在φ1期间，在φ2期间，，即，则判断所述桥式电阻式传感器正常工作；当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器工作正常；若φ1期间f
l
、fr》0或者φ2期间f
l
、fr《0，得到 或，则判断所述桥式电阻式传感器异常；其中，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0《k1《1、0《k2《1、0《k3《1、0《k4《1。
17.当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器存在异常，比如存在vb、vr、v
l
、vg脱落情况或者r
1l
、r
2l
之间，r
1r
、r
2r
之间存在较大的偏差，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0《k1《1、0《k2《1、0《k3《1、0《k4《1，对设计者来说具有较大的自由度。
18.第三方面，本发明提供了一种计算机，所述计算机包括至少一个处理器、存储介质，所述计算机还包括有操作系统，所述操作系统存储于存储介质； 所述至少一个处理器与所述存储介质连接； 所述存储介质用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序，所述程序在被所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行所述的桥式电阻式传感
器的故障诊断方法。
19.第四方面，本发明提供一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序使得所述计算机执行所述的桥式电阻式传感器的故障诊断方法。
20.第五方面，本发明提供一种计算机可读的程序，当所述计算机可读的程序被一个或多个处理器执行时所述的桥式电阻式传感器的故障诊断方法。
21.本发明的有益效果：1、硬件简单，需要额外增加两个比较器就能够实现诊断功能，极大的节约了成本；2、本发明不仅可以检测桥式电阻式传感器的开路异常，而且可以对特性较差的桥传感器进行筛除，极大的提高了效率；3、本发明不会对桥式电阻式传感器产生负载效应，最大限度的减小对正常电路的影响，极大的提高了性能。
22.通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
23.图1所示为本发明桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置的系统框图。
24.图2所示为如图1所示的桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置的电路原理图。
25.图3所示为如图2所示的桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置的电平时序图。
26.图4所示为本发明桥式电阻式传感器的故障诊断方法的流程框图。
27.图5所示为本发明计算机的系统框图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
30.在下文中，若在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
31.此外，若本发明涉及到术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含
义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
33.需要说明的是，桥式电阻式传感器，又称为惠斯通电桥，是由四个电阻组成的电桥电路，桥式电阻式传感器利用电阻的变化来测量物理量的变化，可通过单片机采集可变电阻两端的电压然后处理，就可以计算出相应的物理量的变化，是一种精度很高的测量手段。桥式电阻式传感器的应用范围很广，通常应用于：（1）用于精确测量非常低的电阻值；（2）与运算放大器一起用于测量温度、压力、电、光等物理量。
34.参考图2，桥式电阻式传感器包括连接成电桥的四个电阻，即电阻r
1l
、电阻r
2l
、电阻r
1r
、电阻r
2r
。电阻r
1l
、电阻r
1r
之间的节点连接激励电压vb，电阻r
2l
、电阻r
2r
之间的节点接地vg，电阻r
1l
、电阻r
2l
之间的节点为第一输出端v
l
，电阻r
1r
、电阻r
2r
之间的节点为第二输出端vr。在理想状态下，第一输出端v
l
，第二输出端vr的差模电压为0，在实际的使用过程中，第一输出端v
l
，第二输出端vr的差模电压不为0，该差模电压是我们需要采集和放大的信号。桥式电阻式传感器在出厂之前需要经过故障诊断，或者叫故障测试，在本发明提供是技术方案中，本发明桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置包括：桥式电阻式传感器、信号处理单元、中央处理单元。所述信号处理单元包括故障检测电路，所述故障检测电路包括第一比较器、第二比较器；所述桥式电阻式传感器的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压v
l
、vr产生变化，且所述差分电压v
l
、vr分别通过所述第一比较器、第二比较器与所述第一基准电压ref进行比较，所述第一比较器、第二比较器分别输出第一结果f
l
、第二结果fr，所述中央处理单元通过所述第一结果f
l
、第二结果fr判断所述桥式电阻式传感器正常或异常。
35.需要说明的是，桥式电阻式传感器的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压v
l
、vr连接至第一比较器及第二比较器，因此为了减小对桥式电阻式传感器的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压v
l
、vr的影响，因此第一比较器及第二比较器通常采用高输入和低输出阻抗的比较器，以尽可能地减小对差分电压v
l
、vr的影响，以使第一比较器及第二比较器所采集到的是更接近实际的差分电压v
l
、vr。
36.参考图2，现对桥式电阻式传感器的工作点进行说明，以激励电压vb为5v， vg接地，电阻r
1l
、电阻r
2l
、电阻r
1r
、电阻r
2r
均处于理想状态，例如电阻r
1l
、电阻r
2l
相等，电阻r
1r
、电阻r
2r
相等，来说明桥式电阻式传感器工作过程中的几种具体情况：
①
与信号处理单元正常连接，第一输出端v
l
，第二输出端vr均输出2.5v；
②ꢀ
与信号处理单元断路，第一输出端v
l
，第二输出端vr均输出2.5v；
③
激励电压v
b 断路，第一输出端v
l
，第二输出端vr均输出0v；
④
地端vg断路，第一输出端v
l
，第二输出端vr均输出2.5v；
⑤
第一输出端v
l
断路，第一输出端v
l
悬空，第二输出端vr输出2.5v；
⑥
第二输出端vr断路，第二输出端vr悬空，第一输出端v
l
输出2.5v；
⑦
激励电压vb与第一输出端v
l
短路，第一输出端v
l
输出5v，第二输出端vr输出2.5v；
⑧ꢀ
激励电压vb与第二输出端vr短路，第一输出端v
l
输出2.5v，第二输出端vr输出5v；
⑨ꢀ
地端vg与第一输出端v
l
短路，第一输出端v
l
输出0v，第二输出端vr输出2.5v；
⑩ꢀ
地端vg与第二输出端vr短路，第一输出端v
l
输出2.5v，第二输出端vr输出0v；
⑪
第一输出端v
l
与第二输出端vr短路，桥式电阻式传感器输出的差模电压始终是0。
37.⑫
激励电压vb与地端vg短路，电路出现故障，需要由硬件电路实现过流保护。
38.参考图1、2，本发明实施例提供的技术方案为：提供一种桥式电阻式传感器的故障诊断电路装置，用于对所述桥式电阻式传感器10的故障进行诊断，例如包括出厂前的故障诊断，与其他电子元器件封装到电路板后的生产测试，使用过程中的故障诊断等等，包括：信号处理单元20，所述信号处理单元20包括故障检测电路21，所述故障检测电路21包括第一比较器211、第二比较器212；所述桥式电阻式传感器10的输入端连接一激励电压vb，且所述激励电压vb大小可调；参考图2所示的实施例中，所述桥式电阻式传感器10包括电阻r
1l
、电阻r
2l
、电阻r
1r
、电阻r
2r
，所述桥式电阻式传感器10的输入端即为电阻r
1l
、电阻r
1r
之间的节点，并连接所述激励电压vb，所述激励电压vb的大小可调，以适应不同型号的桥式电阻式传感器的故障诊断。
39.所述桥式电阻式传感器10的第一输出端连接所述第一比较器211的正输入端，所述桥式电阻式传感器10的第二输出端连接所述第二比较器212的正输入端，所述第一比较器211、第二比较器212的负输入端连接第一基准电压ref；或所述桥式电阻式传感器10的第一输出端连接所述第一比较器211的负输入端，所述桥式电阻式传感器10的第二输出端连接所述第二比较器212的负输入端，所述第一比较器211、第二比较器212的正输入端连接第一基准电压ref；需要说明的是，电阻r
1l
、电阻r
2l
之间的节点为第一输出端v
l
，电阻r
1r
、电阻r
2r
之间的节点为第二输出端vr。上述两种方案中，无论所述桥式电阻式传感器10的第一输出端、第二输出端连接至所述第一比较器211、第二比较器212的哪个输入端，均是等效的。两种连接方案均可以实现对桥式电阻式传感器的故障诊断的诊断要求。且其中所述第一基准电压ref可以通过一基准电压源进行提供，能够确保提供稳定的基准电压，对该基准电压源的使用要求是，在电源电压、负载、温度在一定变化范围时，能够提供稳定输出电压的电路。
40.中央处理单元30，所述中央处理单元30用于通过所述信号处理单元20调整所述激励电压vb的大小，以使所述桥式电阻式传感器10的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压v
l
、vr产生变化，且所述差分电压v
l
、vr分别通过所述第一比较器211、第二比较器212与所述第一基准电压ref进行比较，所述第一比较器211、第二比较器212分别输出第一结果f
l
、第二结果fr，所述中央处理单元30通过所述第一结果f
l
、第二结果fr判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常。
41.上述实施例中，所述中央处理单元30的作用是调整激励电压vb的大小，及对所述第一比较器211、第二比较器212分别输出第一结果f
l
、第二结果fr进行分析处理，判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常。
42.上述实施例中，所述中央处理单元30可以是单片机、mcu、cpu等信息处理、程序运行的最终执行单元。在一定程度上，当故障诊断的任务量不大时，所述中央处理单元30的工作可以通过人工替代，即是通过人为调整激励电压vb的大小、人为通过所述第一结果f
l
、第
二结果fr判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常。
43.需要说明的是，为了更准确地测试所述桥式电阻式传感器10的正常或异常，所述激励电压vb应能够输出多种不同的电压大小，例如激励电压vb=5v或6v或7v、10v等等，通过所述中央处理单元30能够方便地调整激励电压vb在测试所需要的电压大小。
44.需要说明的是，比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。比较器的两路输入为模拟信号，输出则为二进制信号0或1，当输入电压的差值增大或减小且正负符号不变时，其输出保持恒定。在本实施例中，所述第一比较器211将所述桥式电阻式传感器10的第一输出端所输出的差分电压v
l
与第一基准电压ref进行比较；所述第二比较器212将所述桥式电阻式传感器10的第二输出端所输出的差分电压vr与第一基准电压ref进行比较。且所述第一比较器211、第二比较器212分别输出第一结果f
l
、第二结果fr，所述中央处理单元30通过所述第一结果f
l
、第二结果fr判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常，且由于所述第一结果f
l
、第二结果fr为二进制信号0或1，并以此来判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常。
45.因此，所述中央处理单元30的功能应该包括能够通过所述信号处理单元20调整所述激励电压vb的大小，以满足所述桥式电阻式传感器10在不同的所述激励电压vb下进行故障诊断。
46.参考图2，所述信号处理单元20还包括第二基准电压vref，所述激励电压vb是通过所述第二基准电压vref进行输出。
47.需要说明的是，所述第二基准电压vref可以通过一基准电压源进行提供，能够确保提供稳定的基准电压，对该基准电压源的使用要求是，在电源电压、负载、温度在一定变化范围时，能够提供稳定输出电压的电路。
48.一些实施例中，所述第一基准电压ref和第二基准电压vref可以是通过两个不同的基准电压源提供；也可以通过同一个基准电压源配置电阻分压网络提供。
49.一个实施例中，参考图2，所述桥式电阻式传感器10的地端vg与所述信号处理单元20的地端连接在一起。如此能够方便电路的走线设计方便，能够更好地减小电路的体积。
50.一个实施例中，参考图2，所述桥式电阻式传感器10包括电阻r
1l
、电阻r
2l
、电阻r
1r
、电阻r
2r
，所述电阻r
1l
、电阻r
1r
的正极连接在一起并与所述激励电压vb连接，所述电阻r
1l
的负极与电阻r
2l
的正极连接，所述电阻r
1r
的负极与电阻r
2r
的正极连接，所述电阻r
1l
的负极与电阻r
2l
的正极连接并形成所述第一输出端，所述电阻r
1r
的负极与电阻r
2r
的正极连接并形成所述第二输出端，所述电阻r
2l
、电阻r
2r
的负极连接在一起形成所述桥式电阻式传感器的地端。
51.一个实施例中，参考图2、3，所述中央处理单元30还用于通过所述信号处理单元20控制所述第一基准电压ref、第二基准电压vref均同时工作在第一时间段φ1或第二时间段φ2，其中所述第一时间段φ1为低电平的时间段、第二时间段φ2为高电平的时间段：在φ1内使得，在φ2内使得；在φ1内使得，在φ2内使得；则在φ1期间，，；
在φ2期间，，；且所述桥式电阻式传感器的r
1l
、r
2l
和r
1r
、r
2r
完全等效，r
1l
=r
1r
、r
2l
=r
2r
，令：；若在φ1期间，在φ2期间，，即，则判断所述桥式电阻式传感器正常工作；当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器工作正常；若φ1期间f
l
、fr》0或者φ2期间f
l
、fr《0，得到 或，则判断所述桥式电阻式传感器异常；其中，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0《k1《1、0《k2《1、0《k3《1、0《k4《1。
52.当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器存在异常，比如存在vb、vr、v
l
、vg脱落情况或者r
1l
、r
2l
之间，r
1r
、r
2r
之间存在较大的偏差，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0《k1《1、0《k2《1、0《k3《1、0《k4《1，对设计者来说具有较大的自由度。
53.为了更好地理解上述实施例中的技术方案，现用比较具体的参数进行说明：具体地，当r
1l
、r
2l
、r
1r
、r
2r
的电阻值大小分别为：5kohm、5kohm、5kohm、5kohm；第二基准电压vref的大小为：5v；k1、k2、k3、k4分别为：0.25、0.75、0.1875、0.1875；在φ1内使得=1.25v，在φ2内使得=3.75v；在φ1内使得=0.9375v，在φ2内使得=0.9375v；则在φ1期间，，，即：，；在φ2期间，，，即在φ2期间，1.875v，1.875v；这里，满足，即：-0.50.5，传感器的r
1l
、r
2l
和r
1r
、r
2r
完全等效，实际传感器正常。
54.根据比较器特性可知，在φ1内f
l
《0、fr《0，且在φ2内f
l
》0、fr》0，则判断所述桥式电阻式传感器正常工作，与实际情况吻合；另一个实施例中，具体地，当r
1l
、r
2l
、r
1r
、r
2r
的电阻值大小分别为：5kohm、5kohm、1kohm、9kohm；第二基准电压vref的大小为：5v；k1、k2、k3、k4分别为：0.25、0.75、0.1875、0.1875；在φ1内使得=1.25v，在φ2内使得=3.75v；在φ1内使得=0.9375v，在φ2内使得=0.9375v；则在φ1期间，，，即：，；在φ2期间，，，即在φ2期间，1.875v，3.375v；这里，不满足，即：不满足-0.50.5，传感器的r
1r
、r
2r
失配很严重，认为实际传感器不正常。
55.根据比较器特性可知，在φ1内f
l
《0、fr》0，在φ2内f
l
》0、fr》0，则判断所述桥式电阻式传感器工作异常，与实际情况吻合。
56.如果φ1、φ2时间比较短暂 ，可以将所述第一比较器、第二比较器合并为一个比较器， 时序扩展为φ1、φ2检测v
l
电压，φ3、φ4检测vr电压，这样可以最大限度的节省硬件空间。
57.参考图4，本发明提供一种桥式电阻式传感器的故障诊断方法，用于通过中央处理单元控制信号处理单元对桥式电阻式传感器是否存在故障进行诊断，其中所述信号处理单元包括故障检测电路，且所述故障检测电路包括第一比较器、第二比较器，包括如下步骤：s001将所述桥式电阻式传感器的输入端连接至一激励电压vb，且所述激励电压vb大小可调；参考图2所示的实施例中，所述桥式电阻式传感器10包括电阻r
1l
、电阻r
2l
、电阻r
1r
、电阻r
2r
，所述桥式电阻式传感器10的输入端即为电阻r
1l
、电阻r
1r
之间的节点，并连接所述激励电压vb，所述激励电压vb的大小可调，以适应不同型号的桥式电阻式传感器的故障诊断。
58.s002，将所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的正输入端，将所述桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的正输入端，将所述第一比较器、第二比较器的负输入端连接第一基准电压ref；或将所述桥式电阻式传感器的第一输出端连接所述第一比较器的负输入端，将所述
桥式电阻式传感器的第二输出端连接所述第二比较器的负输入端，将所述第一比较器、第二比较器的正输入端连接第一基准电压ref；需要说明的是，电阻r
1l
、电阻r
2l
之间的节点为第一输出端v
l
，电阻r
1r
、电阻r
2r
之间的节点为第二输出端vr。上述两种方案中，无论所述桥式电阻式传感器10的第一输出端、第二输出端连接至所述第一比较器211、第二比较器212的哪个输入端，均是等效的。两种连接方案均可以实现对桥式电阻式传感器的故障诊断的诊断要求。且其中所述第一基准电压ref可以通过一基准电压源进行提供，能够确保提供稳定的基准电压，对该基准电压源的使用要求是，在电源电压、负载、温度在一定变化范围时，能够提供稳定输出电压的电路。
59.s003，所述中央处理单元通过所述信号处理单元调整所述激励电压vb的大小，以使所述桥式电阻式传感器的第一输出端、第二输出端所输出的差分电压v
l
、vr产生变化，且将所述差分电压v
l
、vr分别通过所述第一比较器、第二比较器与所述第一基准电压ref进行比较后，并通过所述第一比较器、第二比较器分别输出第一结果f
l
、第二结果fr；s004，所述中央处理单元通过所述第一结果f
l
、第二结果fr判断所述桥式电阻式传感器正常或异常。
60.上述实施例中，所述中央处理单元30的作用是调整激励电压vb的大小，及对所述第一比较器211、第二比较器212分别输出第一结果f
l
、第二结果fr进行分析处理，判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常。
61.上述实施例中，所述中央处理单元30可以是单片机、mcu、cpu等信息处理、程序运行的最终执行单元。在一定程度上，当故障诊断的任务量不大时，所述中央处理单元30的工作可以通过人工替代，即是通过人为调整激励电压vb的大小、人为通过所述第一结果f
l
、第二结果fr判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常。
62.需要说明的是，为了更准确地测试所述桥式电阻式传感器10的正常或异常，所述激励电压vb应能够输出多种不同的电压大小，例如激励电压vb=5v或6v或7v、10v等等，通过所述中央处理单元30能够方便地调整激励电压vb在测试所需要的电压大小。
63.需要说明的是， 比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。比较器的两路输入为模拟信号，输出则为二进制信号0或1，当输入电压的差值增大或减小且正负符号不变时，其输出保持恒定。在本实施例中，所述第一比较器211将所述桥式电阻式传感器10的第一输出端所输出的差分电压v
l
与第一基准电压ref进行比较；所述第二比较器212将所述桥式电阻式传感器10的第二输出端所输出的差分电压vr与第一基准电压ref进行比较。且所述第一比较器211、第二比较器212分别输出第一结果f
l
、第二结果fr，所述中央处理单元30通过所述第一结果f
l
、第二结果fr判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常，且由于所述第一结果f
l
、第二结果fr为二进制信号0或1，并以此来判断所述桥式电阻式传感器10正常或异常。
64.因此，所述中央处理单元30的功能应该包括能够通过所述信号处理单元20调整所述激励电压vb的大小，以满足所述桥式电阻式传感器10在不同的所述激励电压vb下进行故障诊断。
65.所述信号处理单元连接至第二基准电压vref，所述激励电压vb是通过所述第二基准电压vref进行输出。
66.参考图2，所述信号处理单元20还包括第二基准电压vref，所述激励电压vb是通过
所述第二基准电压vref进行输出。
67.需要说明的是，所述第二基准电压vref可以通过一基准电压源进行提供，能够确保提供稳定的基准电压，对该基准电压源的使用要求是，在电源电压、负载、温度在一定变化范围时，能够提供稳定输出电压的电路。
68.一些实施例中，所述第一基准电压ref和第二基准电压vref可以是通过两个不同的基准电压源提供；也可以通过同一个基准电压源配置电阻分压网络提供。
69.一个实施例中，参考图2，所述桥式电阻式传感器10的地端vg与所述信号处理单元20的地端连接在一起。如此能够方便电路的走线设计方便，能够更好地减小电路的体积。
70.一个实施例中，参考图2，所述桥式电阻式传感器10包括电阻r
1l
、电阻r
2l
、电阻r
1r
、电阻r
2r
，所述电阻r
1l
、电阻r
1r
的正极连接在一起并与所述激励电压vb连接，所述电阻r
1l
的负极与电阻r
2l
的正极连接，所述电阻r
1r
的负极与电阻r
2r
的正极连接，所述电阻r
1l
的负极与电阻r
2l
的正极连接并形成所述第一输出端，所述电阻r
1r
的负极与电阻r
2r
的正极连接并形成所述第二输出端，所述电阻r
2l
、电阻r
2r
的负极连接在一起形成所述桥式电阻式传感器的地端。
71.一个实施例中，参考图2、3，所述中央处理单元还通过所述信号处理单元控制所述第一基准电压ref、第二基准电压vref均同时工作在第一时间段φ1或第二时间段φ2，其中所述第一时间段φ1为低电平的时间段、第二时间段φ2为高电平的时间段：在φ1内使得，在φ2内使得；在φ1内使得，在φ2内使得；则在φ1期间，，；在φ2期间，，；且所述桥式电阻式传感器的r
1l
、r
2l
和r
1r
、r
2r
完全等效，r
1l
=r
1r
、r
2l
=r
2r
，令：；若在φ1期间，在φ2期间，，即，则判断所述桥式电阻式传感器正常工作；当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器工作正常；若φ1期间f
l
、fr》0或者φ2期间f
l
、fr《0，得到 或，则判断所述桥式电阻式传感器异常；其中，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0《k1《1、0《k2《1、0《k3《1、0《k4《1。
72.当设定k3=k4=，k1=，k2=，则判断认为桥式电阻式传感器存在异常，比如存在vb、vr、v
l
、vg脱落情况
或者r
1l
、r
2l
之间，r
1r
、r
2r
之间存在较大的偏差，其中偏差值可以通过设定不同的k1、k2、k3、k4来实现，其中，0《k1《1、0《k2《1、0《k3《1、0《k4《1，对设计者来说具有较大的自由度。
73.为了更好地理解上述实施例中的技术方案，现用比较具体的参数进行说明：具体地，当r
1l
、r
2l
、r
1r
、r
2r
的电阻值大小分别为：5kohm、5kohm、5kohm、5kohm；第二基准电压vref的大小为：5v；k1、k2、k3、k4分别为：0.25、0.75、0.1875、0.1875；在φ1内使得=1.25v，在φ2内使得=3.75v；在φ1内使得=0.9375v，在φ2内使得=0.9375v；则在φ1期间，，，即：，；在φ2期间，，，即在φ2期间，1.875v，1.875v；这里，满足，即：-0.50.5，传感器的r
1l
、r
2l
和r
1r
、r
2r
完全等效，实际传感器正常。
74.根据比较器特性可知，在φ1内f
l
《0、fr《0，且在φ2内f
l
》0、fr》0，则判断所述桥式电阻式传感器正常工作，与实际情况吻合；另一个实施例中，具体地，当r
1l
、r
2l
、r
1r
、r
2r
的电阻值大小分别为：5kohm、5kohm、1kohm、9kohm；第二基准电压vref的大小为：5v；k1、k2、k3、k4分别为：0.25、0.75、0.1875、0.1875；在φ1内使得=1.25v，在φ2内使得=3.75v；在φ1内使得=0.9375v，在φ2内使得=0.9375v；则在φ1期间，，，即：，；在φ2期间，，，即在φ2期间，1.875v，3.375v；这里，不满足，即：不满足-0.50.5，传感器的r
1r
、r
2r
失
配很严重，认为实际传感器不正常。
75.根据比较器特性可知，在φ1内f
l
《0、fr》0，在φ2内f
l
》0、fr》0，则判断所述桥式电阻式传感器工作异常，与实际情况吻合。
76.参考图5，本发明提供了一种计算机100，所述计算机包括至少一个处理器101、存储介质102及内存储器105，所述计算机100还包括有操作系统104，所述操作系统104存储于存储介质102； 所述至少一个处理器101与所述存储介质102连接； 所述存储介质102用于存储程序103，所述处理器101用于执行所述程序103，所述程序103在被所述至少一个处理器101执行时，使所述至少一个处理器101执行所述的桥式电阻式传感器的故障诊断方法。
77.参考图5，本发明提供一种存储介质102，所述存储介质102为计算机100可读存储介质，所述存储介质102存储有程序103，所述程序103使得所述计算机100执行所述的桥式电阻式传感器的故障诊断方法。
78.参考图5，本发明提供一种计算机可读的程序103，当所述计算机100可读的程序被一个或多个处理器101执行时所述的桥式电阻式传感器的故障诊断方法。
79.以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。