一种压电信号检测装置和方法与流程

文档序号:35672183发布日期:2023-10-07 21:32阅读:72来源:国知局

本发明涉及信号检测,尤其涉及一种压电信号检测装置和方法。


背景技术:

1、压电技术是一种能够将机械应变转化为电能的技术,具有广泛的应用领域,包括传感器、执行器、振动能量收集等。在很多应用场景中,需要对压电类产品的信号进行检测和分析,以实现相关功能或监测系统状态。

2、而压电信号根据不同的应用场景,有着不同的信号质量和分辨率的要求,现有技术中的压电信号检测装置无法根据不同场景的切换实现压电信号不同的分辨率要求,使得在某些场景下存在信号失真和低分辨率的问题。


技术实现思路

1、本发明提供了一种压电信号检测装置和方法,以实现压电信号增益范围的自动调节。

2、根据本发明的一方面,提供了一种压电信号检测装置,其中包括:

3、信号处理模块和控制模块;

4、信号处理模块包括增益调节单元,增益调节单元与控制模块通信连接;增益调节单元用于接收压电信号并将压电信号进行增益调节并输出增益压电信号;控制模块用于接收增益压电信号,并将增益压电信号与预设增益压电范围进行比对,并在增益压电信号位于预设增益压电范围之外时,输出比对结果信号至增益调节单元中以对增益压电信号进行再调节。

5、可选的,增益调节单元包括多个增益调节档位,任意两个增益调节档位的增益程度不同;

6、信号处理模块还用于根据比对结果信号确定增益调节档位。

7、可选的,信号处理包括模拟信号处理子模块和数字信号采集子模块;

8、模拟信号处理子模块和数字信号采集子模块通信连接,增益调节单元设置在模拟信号处理子模块中;

9、模拟信号处理子模块还包括滤波单元,滤波单元与增益调节单元通信连接;滤波单元用于接收增益压电信号并将增益压电信号按照频率响应范围进行滤波处理;数字信号采集子模块用于接收滤波处理后增益压电信号并将增益压电信号由模拟信号转换为数字信号并输出。

10、可选的,滤波单元包括滤波上限电路和滤波下限电路;

11、滤波上限电路用于根据频率响应上限值对增益压电信号进行滤波处理;滤波上限电路包括多个频率响应上限值,任意两个频率响应上限值不同;

12、滤波下限电路用于根据频率响应下限值对增益压电信号进行滤波处理;滤波下限电路包括多个频率响应下限值,任意两个频率响应下限值不同。

13、可选的,模拟信号处理子模块还包括电荷电压转换单元;电荷电压转换单元与增益调节单元通信连接;电荷电压转换单元用于将压电材料产生的压电电荷信号转换为压电电压信号。

14、可选的,数字信号采集子模块包括缓冲单元和模数转换单元;

15、缓冲单元与模数转换单元通信连接用于接收滤波处理后的增益压电信号并将增益压电信号输入至模数转换单元;模数转换单元用于将增益压电信号由模拟信号转换为数字信号并输出。

16、可选的,控制模块包括频率响应获取单元,且频率响应获取单元与滤波单元通信连接;

17、频率响应获取单元用于获取压电材料的频率响应范围,并将频率响应范围输出值滤波单元。

18、根据本发明的另一方面,提供了一种压电信号检测方法,该方法应用于压电信号检测装置实现,包括:

19、获取经过第i次增益档位调节的增益压电信号;

20、判断增益压电信号是否在预设增益压电范围;

21、若否,输出比对结果信号至增益调节单元,以控制增益调节单元对增益压电信号进行第(i+1)次增益调节。

22、可选的,增益调节单元包括多个增益调节档位,任意两个增益调节档位的增益程度不同;

23、输出比对结果信号至增益调节单元,以控制增益调节单元对增益压电信号进行第(i+1)次增益调节,包括:

24、输出比对结果信号至增益调节单元并确定对应的增益调节档位,以控制增益调节单元按照对应的增益调节档位对增益压电信号进行第(i+1)次增益调节。

25、可选的,信号处理包括模拟信号处理子模块,模拟信号处理子模块还包括滤波单元;

26、检测方法还包括:

27、获取压电材料的频率响应范围,并将频率响应范围输出值滤波单元,以控制滤波单元对增益压电信号进行滤波处理。

28、本发明的技术方案,通过在压电信号检测装置中设置信号处理模块和控制模块,信号处理模块中包括增益调节单元,利用增益调节单元对压电信号进行不同程度的增益调节并将调节结果输入至控制模块中与预设增益压电范围进行比对,当增益压电信号不在预设增益压电范围内时,将比对结果反馈增益调节单元中,增益调节单元对压电信号增益范围进行调整,使得压电信号可自动适配不同的场景需求,解决了压电信号增益范围不匹配导致信号失真或分辨率低的问题,改善的压电信号的质量和分辨率。

29、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。



技术特征:

1.一种压电信号检测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的压电信号检测装置,其特征在于,所述增益调节单元包括多个增益调节档位,任意两个所述增益调节档位的增益程度不同;

3.根据权利要求1所述的压电信号检测装置,其特征在于,所述信号处理模块包括模拟信号处理子模块和数字信号采集子模块;

4.根据权利要求3所述的压电信号检测装置,其特征在于,所述滤波单元包括滤波上限电路和滤波下限电路;

5.根据权利要求3所述的压电信号检测装置,其特征在于,所述模拟信号处理子模块还包括电荷电压转换单元;所述电荷电压转换单元与所述增益调节单元通信连接;所述电荷电压转换单元用于将压电材料产生的压电电荷信号转换为压电电压信号。

6.根据权利要求3所述的压电信号检测装置,其特征在于,所述数字信号采集子模块包括缓冲单元和模数转换单元;

7.根据权利要求3所述的压电信号检测装置,其特征在于,所述控制模块包括频率响应获取单元,且所述频率响应获取单元与所述滤波单元通信连接;

8.一种压电信号检测方法,其特征在于,应用于如权利要求1-7任一项所述压电信号检测装置实现,包括:

9.根据权利要求8所述的压电信号检测方法,其特征在于,所述增益调节单元包括多个增益调节档位,任意两个所述增益调节档位的增益程度不同;

10.根据权利要求8所述的压电信号检测方法,其特征在于,所述信号处理包括模拟信号处理子模块,所述模拟信号处理子模块还包括滤波单元;


技术总结
本发明公开了一种压电信号检测装置和方法。其中,压电信号检测装置包括:信号处理模块和控制模块;信号处理模块包括增益调节单元,增益调节单元与控制模块通信连接;增益调节单元用于接收压电信号并将压电信号进行增益调节并输出增益压电信号;控制模块用于接收增益压电信号,并将增益压电信号与预设增益压电范围进行比对,并在增益压电信号位于预设增益压电范围之外时,输出比对结果信号至增益调节单元中以对增益压电信号进行再调节。本发明的技术方案,通过在压电信号检测装置中设置信号处理模块和控制模块,信号处理模块中包括增益调节单元,自动对压电信号增益范围进行调整,解决了压电信号增益范围不匹配导致信号失真或分辨率低的问题。

技术研发人员:王炳坤
受保护的技术使用者:慕思健康睡眠股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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