一种基于位置信息的传感系统电源排序装置及其方法
【专利说明】一种基于位置信息的传感系统电源排序装置及其方法
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技术领域
[0002]本发明属于配电盒电源排序技术领域，特别涉及一种基于位置信息的传感系统电源排序装置及其方法，用于管理一个环形或弧形系统的多个传感器模块、电路或功能组的电源排序。
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【背景技术】
[0004]传统的电源排序方法是依靠每个探测器的独立电路硬件延时或软件编程延时来实现的。
[0005]常见的硬件延时方法之一是利用一个或多个RC电路来生成与其充电时间成正比的延时。电位器可以用来单独调节每个模块的电阻值以实现不同RC常数从而产生不同延时。这种方法只能提供有限的延迟时间范围，因此不适用于具有大量探测器模块的系统。另夕卜，对于大型系统组装也非常低效。常见的硬件延时另一个方法是使用多码开关来设置数字延时编码。此方法同样存在低效率系统装配的缺点，而且需要预留较大的机械盒或电路板空间以方便手动编码。
[0006]至于软件编程延时方法通常使用一个中央时序控制单元和多通道通信线路分别连接每个探测器模块实现。延时通过控制单元在探测器制造时(预编程)或系统组装后(后编程)进行设定。这种方法不仅需要使用昂贵的零件和复杂的通信线路，系统装配也需要增加延时编程的额外步骤。
[0007]以上所述现有的两种方法的共同缺点在于每个探测器需要在硬件设置上或软件编程中区别处理来实现不同的启动延时，需要比较昂贵的功能支持部件而且装配效率低下。另一方面，上述两种现有方法都还存在一个共同的潜在问题，在系统组装后或现场系统检修后如果希望更改已有延时时长或排序顺序，通常需要硬件“重新编程”。某些情况下，甚至需要通过现场探测器拆解和重组来实现。
[0008]另一方面，在很多医疗和工业诊断应用中，为了实现探测均一性，通常使用环形或弧形的探测器装配结构。典型的传感系统一般由多个阵列的探测器构成，多数情况下，每个探测器阵列需要独立的支持电路和特定的机械支持结构，它们共同形成一个探测器模块。在类似应用中，典型的系统供电方式是由单个电源为多个模块供电，并利用一个电源定序器来实现电源排序控制，电源排序有助于控制高浪涌电流以及限制上电噪音。
[0009]虽然电源排序功能本身已在大量应用中实现，但通过集成电路(IC)或建立多通道通信的方法所增加的系统成本很不理想。另外，由于预编程或后编程的需要，传统排序方法需要额外装配步骤，而且往往容易出错。
[0010]因此，现有技术有待进一步改进和完善。
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【发明内容】
[0012]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于位置信息的传感系统电源排序装置及其方法，用来限制浪涌电流并确保传感系统电源启动稳定，经济有效、更改简易、自包含，且不需要额外装配步骤。
[0013]本发明是这样实现的，提供一种基于位置信息的传感系统电源排序装置，包括传感系统以及电源装置，传感系统包括阵列排布的多个探测器模块，电源装置给探测器模块供电，探测器模块由若干探测器组成，在每个探测器模块上装配有简易单片机、传感器和常关继电器，每个传感器分别检测到所在的探测器模块在传感系统中各自的位置信息，简易单片机预先保存包含每个探测器模块的位置以及延迟时间的查找表，然后根据从传感器读取到的位置信息在查找表中查找与其对应的探测器模块的序列号，并依照其预设的延迟时间控制常关继电器，每个常关继电器依照对应的延时时间按序启动其所在的探测器模块的电源，电源由电源装置供给。
[0014]在上述的基于位置信息的传感系统电源排序装置中，进一步地，探测器模块排列成环形或弧形，组成为环形或弧形的传感系统。
[0015]在上述的基于位置信息的传感系统电源排序装置中，进一步地，传感器为三轴加速度传感器，每个三轴加速度传感器所在的探测器模块在环形或弧形的传感系统中的位置相对于重力方向分别具备独特倾斜角，可以相互区分，其位置信息具有唯一性。
[0016]在上述的基于位置信息的传感系统电源排序装置中，进一步地，传感系统电源排序装置还包括内存，用于存储传感系统中每个探测器模块的位置信息。
[0017]本发明的一种利用上述基于位置信息的传感系统电源排序装置进行电源排序的方法，主要包括两个阶段:位置信息注册阶段以及电源按序启动阶段，具体地包括如下步骤:
第一步，传感器获取其所在的探测器模块的位置信息；
第二步，简易单片机读取探测器模块的位置信息后，为所在的探测器模块分配延迟时间，每个探测器模块具有唯一性的序列号；
第三步，将第二步得到的位置信息保存在各个探测器模块的简易单片机中，并进行带电测试验证及调整，使得各探测器模块延时上电的时间及其顺序与预期的一致，位置信息注册阶段完成；
第四步，每次传感系统启动后，简易单片机根据从位置信息注册阶段得到的位置信息，并运用预设延迟常数计算得出的延迟时间控制常关继电器；
第五步，常关继电器依照对应的延时时间按序启动其所在的探测器模块的电源，完成电源按序启动阶段。
[0018]与现有技术相比，本发明的基于位置信息的传感系统电源排序装置及其方法，是一种自包含的基于位置信息的电源排序方法。在探测器模块的每个探测器上各装有一个简易单片机、传感器和一个常关继电器，传感器用来读取位置信息，常关继电器用于控制延时开关。测量到的位置信息存储在简易单片机中，也可以选用其他存储器内存来存储。位置信息读取及存储只需要在传感系统初始组装后或维修后进行。所有的探测器都引用系统启动所产生的复位信号作为初始时间标记。本发明不需要探测器之间互联，也不需要中央控制模块来实现系统级排序，是一种经济有效，且更适用于环形或弧形装配结构的传感系统电源排序的解决方案。
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【附图说明】
[0020]图1为本发明一较佳实施例的传感系统的平面示意图；
图2为图1中标记为M的探测器模块的放大示意图；
图3为图2中N处的放大示意图；
图4为三轴加速度传感器估计值与实际输出测量值示例图谱。
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【具体实施方式】
[0022]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]请参照图1、图2以及图3所示，本发明基于位置信息的传感系统电源排序装置的较佳实施例，