一种具有阈值设定功能的电平转换电路及状态检测系统的制作方法

文档序号:20427620发布日期:2020-04-17 18:22阅读:177来源:国知局
一种具有阈值设定功能的电平转换电路及状态检测系统的制作方法

本实用新型属于电子电路技术领域,尤其涉及一种具有阈值设定功能的电平转换电路及状态检测系统。



背景技术:

随着电子电路的快速发展,电平转换技术逐渐在电子电路中得到了迅速地普及,由于电子元器件采用的电源具有不同的幅值,将电子元器件的运行电能通过电平转换得到不同的电平指示信号,根据电平指示信号可得到电子元器件的各种状态信息,以满足技术人员的实际电路功能需求;对于电能进行电平转换后可精确的得到相应的电平指示信号,实现了对于电子元器件运行过程的实时控制功能,并且经过电平转换后得到的电平指示信号能够在数字电路中进行实时的传输并处理,有利于简化了信号处理步骤和降低电子元器件的控制成本。

然而传统技术中的电平转换电路的灵活性较低,只能按照预设的转换规则将输入电能转换为特定形式的电平指示信号,输入电能的电平转换过程无法实现灵活调节,可扩展性较低,转换后的电平指示信号无法满足不同电路功能的实际需求;传统的电平转换电路对于输入电能的转换精度较低,电位转换的量程以及对于输入电能幅值的识别精度无法按照技术人员的操作需求进行自适应转换,这不仅仅导致电压转换电路的实用价值降低,而且通过电平转换后得到的信号会存在较大的误差,影响了对于电路系统的控制精度和控制稳定性,可操控性不强。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种具有阈值设定功能的电平转换电路及状态检测系统,旨在解决传统的技术方案中电平转换过程无法实现灵活调节,兼容性较低;导致传统电平转换电路实现的电平转换功能无法满足不同电路功能的需求,可操控性能较低的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种具有阈值设定功能的电平转换电路,包括:

用于接收检测电压的电压输入模块;

与第一直流电源连接,用于调节所述第一直流电源的分压比,以得到参考电压的设定模块;以及

与所述电压输入模块及所述设定模块连接,用于根据所述检测电压生成电平信号,并且根据所述检测电压和所述参考电压之间的大小关系设置所述电平信号的电平状态的电压转换模块。

在其中的一个实施例中,所述设定模块包括:

第一电阻和第二电阻;

所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端共接于所述第一直流电源,所述第一电阻的第二端接地,所述第二电阻的第二端接所述电压转换模块。

在其中的一个实施例中,所述电压转换模块包括:

比较器和第三电阻;

所述比较器的第一输入端接所述电压输入模块,所述比较器的第二输入端接所述设定模块,所述比较器的输出端和所述第三电阻的第一端共接形成所述电压转换模块的电压输出端,所述电压转换模块的电压输出端用于输出所述电平信号,所述第三电阻的第二端接第二直流电源。

在其中的一个实施例中,所述电压输入模块包括第一电压输入单元和第二电压输入单元;

所述第一电压输入单元用于接收第一检测电压和第二检测电压;

所述第二电压输入单元用于接收第三检测电压和第四检测电压;

所述设定模块包括第一设定单元和第二设定单元;

所述第一设定单元用于调节所述第一直流电源的分压比,以得到第一参考电压;

所述第二设定单元用于调节所述第一直流电源的分压比,以得到第二参考电压;

所述电压转换模块具体用于:

根据所述第一检测电压生成第一电平信号、根据所述第二检测电压生成第二电平信号、根据所述第三检测电压生成第三电平信号、根据所述第四检测电压生成第四电平信号;

根据所述第一检测电压和所述第一参考电压之间的大小关系设置所述第一电平信号的电平状态;

根据所述第二检测电压和所述第一参考电压之间的大小关系设置所述第二电平信号的电平状态;

根据所述第三检测电压和所述第二参考电压之间的大小关系设置所述第三电平信号的电平状态;

根据所述第四检测电压和所述第二参考电压之间的大小关系设置所述第四电平信号的电平状态。

在其中的一个实施例中,所述第一设定单元包括:第四电阻和第五电阻,所述第二设定单元包括:第六电阻和第七电阻;

所述第四电阻的第一端和所述第六电阻的第一端共接于所述第一直流电源;

所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端共接形成所述第一设定单元的电压输出端,所述第五电阻的第二端接地;

所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第一端共接形成所述第二设定单元的电压输出端,所述第七电阻的第二端接地;

所述第一设定单元的电压输出端用于输出所述第一参考电压;

所述第二设定单元的电压输出端用于输出所述第二参考电压。

在其中的一个实施例中,所述电压转换模块包括:

电压比较芯片、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻及第一电容;

所述电压比较芯片的电源管脚和所述第一电容的第一端共接于所述第一直流电源,所述第一电容的第二端接地;

所述电压比较芯片的接地管脚接地;

所述电压比较芯片的第一电压输入负极管脚和所述电压比较芯片的第二电压输入负极管脚共接于所述第一设定单元;

所述电压比较芯片的第三电压输入负极管脚和所述电压比较芯片的第四电压输入负极管脚共接于所述第二设定单元;

所述电压比较芯片的第一电压输入正极管脚接收所述第一检测电压;

所述电压比较芯片的第二电压输入正极管脚接收所述第二检测电压;

所述电压比较芯片的第三电压输入正极管脚接收所述第三检测电压;

所述电压比较芯片的第四电压输入正极管脚接收所述第四检测电压;

所述电压比较芯片的第一电压输出管脚和所述第八电阻的第一端共接形成所述电压转换模块的第一信号输出端;

所述电压比较芯片的第二输出管脚和所述第九电阻的第一端共接形成所述电压转换模块的第二信号输出端;

所述第八电阻的第二端和所述第九电阻的第二端共接于第三直流电源;

所述电压比较芯片的第三输出管脚和所述第十电阻的第一端共接形成所述电压转换模块的第三信号输出端;

所述电压比较芯片的第四输出管脚和所述第十一电阻的第一端共接形成所述电压转换模块的第四信号输出端;

所述第十电阻的第二端和所述第十一电阻的第二端共接于第四直流电源;

所述电压转换模块的第一信号输出端用于输出所述第一电平信号;

所述电压转换模块的第二信号输出端用于输出所述第二电平信号;

所述电压转换模块的第三信号输出端用于输出所述第三电平信号;

所述电压转换模块的第四信号输出端用于输出所述第四电平信号。

在其中的一个实施例中,所述第一电压输入单元包括:第十二电阻和第十三电阻,所述第二电压输入单元包括:第十四电阻和第十五电阻;

所述第十二电阻的第一端用于接收所述第一检测电压,所述第十二电阻的第二端接所述电压转换模块;

所述第十三电阻的第一端用于接收所述第二检测电压,所述第十三电阻的第二端接所述电压转换模块;

所述第十四电阻的第一端用于接收所述第三检测电压,所述第十四电阻的第二端接所述电压转换模块;

所述第十五电阻的第一端用于接收所述第四检测电压,所述第十五电阻的第二端接所述电压转换模块。

在其中的一个实施例中,所述第一参考电压和所述第二参考电压相同;或者

所述第一参考电压和所述第二参考电压不相同。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种状态检测系统,所述状态检测系统包括:

电压采集单元,用于采集待测物的电压指示信号;

如上所述的电平转换电路,与所述电压采集单元连接,用于将所述电压指示信号作为所述检测电压,并根据所述电压指示信号的电压幅值转换得到电平信号;以及

处理单元,与所述电平转换电路连接,所述处理模块用于根据所述电平信号的电平状态获取待测物的运行状态。

在其中的一个实施例中,所述待测物为天线。

上述具有阈值设定功能的电平转换电路通过电压接入模块获取相应的检测电压,进而电平转换电路可兼容适用于各种不同的电力系统中,并实现电平转换功能;通过设定模块对于第一直流电源进行分压后得到具有特定幅值的参考电压,其中该参考电压作为电平转换过程中的判断阈值,根据该参考电压和检测电压之间的大小关系得到相应电平状态的电平信号,那么通过电平信号能够精确地表征检测电压的幅值,进而本实施例中的电平转换电路可根据技术人员的电路功能需求对于不同幅值的检测电压进行自适应电平转换,可操控性和灵活性较高,通过电平转换后获取的电平信号能够兼容适用于各个不同的电路环境;因此电平转换电路通过改变参考电压的幅值可使电平转换过程中具有不同的电平转换判别准则,检测电压与电平信号的电平状态之间的对照关系可根据参考电压而发生自适应改变,提高了电平转换过程兼容性和实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的具有阈值设定功能的电平转换电路的结构示意图;

图2为本实用新型一实施例提供的设定模块的电路结构示意图;

图3为本实用新型一实施例提供的电压转换模块的电路结构示意图;

图4为本实用新型一实施例提供的具有阈值设定功能的电平转换电路的另一种结构示意图;

图5为本实用新型一实施例提供的第一设定单元和第二设定单元的电路结构示意图;

图6为本实用新型一实施例提供的电压转换模块的另一种电路结构示意图;

图7为本实用新型一实施例提供的第一电压输入单元和第二电压输入单元的电路结构示意图;

图8为本实用新型一实施例提供的状态检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。

电平转换电路可将输入的电压转换为相应电平状态的电平信号,在电平转换过程中,电平转换电路需要按照电压判断阈值对于电压进行电平转换;比如电平转换电路将大于0v的电压转换为具有高电平状态的电平信号,将小于或者等于0v的电压转换为具有低电平状态的电平信号,这种电压判断阈值对于电平转换过程起到了确定性的影响;本实用新型实施例中的电平转换电路不但能够将电压转换为相应电平状态的电平信号,而且电平转换过程中的电压判断阈值可任意调节,以使电平转换电路能够在不同的应用环境中实现对于电压的自适应电平转换功能,通过电平转换后得到的电平信号具有更加标准的电平状态,精确性更高。

请参阅图1,本实用新型实施例提供的具有阈值设定功能的电平转换电路10的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:

上述电平转换电路10包括:电压输入模块101、设定模块102及电压转换模块103。

其中,电压输入模块101用于接收检测电压。

电压输入模块101具有电能兼容传输的功能,电平转换电路10通过电压输入模块101实现兼容的电压接入,以使电平转换电路10能够对于电压实现快速的电平转换功能,以使电平转换电路10可兼容适用于各个不同的电力系统中;示例性的,检测电压为外部电力设备的运行电压;检测电压具有特定的大小,进而通过电平转换电路10能够对于检测电压进行检测并且电平转换,以得到外部电力设备的实际运行性能,电平转换电路10对于检测电压可实现精确的电平转换。

设定模块102与第一直流电源vdd1连接,用于调节第一直流电源vdd1的分压比,以得到参考电压。

设定模块102对于第一直流电源vdd1输出的直流电能可进行分压处理,以得到不同幅值的参考电压;当设定模块102的分压比发生变化时,参考电压的幅值也会发生相应的变化,第一直流电源vdd1的分压过程具有较高的操作简便性;参考电压为电平转换电路10的电压判断阈值,每当参考电压的大小发生变化时,电平转换电路10对于检测电压的电压判断基准就会发生相应的改变,以实现了不同的电平转换效果;因此本实施例通过对于第一直流电源的分压比进行调节,以灵活地调控电平转换过程,操控简便,进而电平转换电路10的电平转换过程具有较高的控制响应速度。

电压转换模块103与电压输入模块101及设定模块102连接,用于根据检测电压生成电平信号,并且根据检测电压和参考电压之间的差大小关系设置电平信号的电平状态。

具体的,电压输入模块101将检测电压输出至电压转换模块103,设定模块102将参考电压输出至电压转换模块103,电压转换模块103可实现电压信息转换功能;电平信号包含相应的电压信息;电压转换模块通过比较检测电压和参考电压之间的差异幅值,按照电压判断准则将检测电压划分为不同的类型电平信号,每一种类型的电平信号具有特定的电平状态,以实现电平信号的电平状态的实时设置;那么通过电平转换模块103能够对于检测电压进行精确的幅值识别,以实现检测电压的灵活转换功能;电平转换模块103按照电压判断阈值将检测电压划分为相应的电平状态,并且不同电平状态的电平信号具有不同的电路驱动信息,电平信号可兼容适用于各个不同的电路领域,兼容性极强;当参考电压的幅值发生变化时,电平转换模块103具有不同的电压判断阈值,以实现不同的电平转换功能,则检测电压的电平转换过程具有灵敏的可调性和可控性,适用范围极广;因此电平转换模块103按照技术人员的电路功能需求将检测电压转换为不同电平状态的电平信号,简化了电平转换电路10对于检测电压的电平转换步骤,电平信号的电平状态具有更高的精度和准确性。

在图1示出的电平转换电路10中,电平转换电路10具有较为简化的电路模块结构,电压信号可在电平转换电路10的内部保持快速、兼容的传输功能,有利于降低电平转换的成本;通过改变设定模块102的分压比以得到相应的电压判断阈值,在每一种电压判断阈值下,电压转换模块103对于检测电压可采用不同的电压判断准则,以获取得到相应电平状态的电平信号,电平转换过程具有良好的可调性和灵活性;电平转换电路10可将检测电压划分为相应电平状态的电平信号,以适用于不同的电路系统;因此本实施例中的电平转换电路10对于检测电压具有较高精度的电平转换功能,电平转换过程中的电压判断阈值可实时的调整,以匹配不同的电路功能需求;当通过电平转换电路10对于检测电压进行转换后得到相应的电平信号时,根据电平信号能够精确地得到电子元器件的电能运行情况,以对于电子元器件的运行状态进行实时的控制响应,电平转换过程具有较高的精度;因此本实施例中的电平转换电路10按照技术人员的实际电路功能需求对检测电压实现不同的电平转换功能,以得到精度更高的电平信号,电平转换过程较为简便,通过电平转换电路10对于检测电压可快速地转换为相应的电平信号,控制响应速度较快,检测电压的幅值与电平信号的电平状态之间具有更加精确的对应关系,减少了电平转换过程中的电压干扰误差;电平转换电路10可兼容识别各种幅值的检测电压,并实现不同的电平转换功能,适用范围极广,兼容性较强;有效地解决了传统技术中电平转换过程的灵活性较低,电平转换过程中的电压判断准则无法实时地进行更改,电平转换过程无法按照技术人员的实际需求进行自适应调整,可控性不强,通过电平转换后得到的电平信号无法符合不同的电路功能需求,导致传统的电平转换电路的兼容性较低,实用价值不高的问题。

作为一种可选的实施方式,第一直流电源vdd1为1v~100v直流电源;通过第一直流电源vdd1可向设定模块102的分压过程提供直流电能,以使设定模块102保持稳定的分压状态;进而通过设定模块102将直流电能转换为相应幅值的参考电压,以提高电平转换精度和适用范围;因此通过设定模块102分压得到参考电压,动态调节电平转换过程中的电压判断阈值,电平转换电路10的电平转换过程具有更加灵活的调节性能,电平信号的精度更高。

作为一种可选的实施方式,电压转换模块103具体用于:当检测电压大于参考电压时,将电平信号的电平状态设置为第一电平状态;当检测电压小于或者等于参考电压时,将电平信号的电平状态设置为第二电平状态。

示例性的,第一电平状态为电平信号的高电平状态,第二电平状态为电平信号的低电平状态,进而电压转换模块103根据参考电压可将检测电压划分为高电平状态或者低电平状态,以满足技术人员对于电路功能控制的需求;进而通过电平信号的高电平状态和低电平状态能够精确地获取电子元器件的实际运行状态。

通过设定模块102向电压转换模块103提供电压判断阈值,以使电压转换模块103以参考电压作为参考,将检测电压的幅值精确地划分为第一电压类型和第二电压类型,其中第一电压类型对应于第一电平状态,第二电压类型对应于第二电平状态,灵敏性较高;因此电压转换模块103的电平转换结果具有较高的精确性和稳定性,实用范围较广;根据检测电压和参考电压之间的大小关系将检测电压进行归类,提高了电平信号的转换精度和转换效率,电平转换电路10的电平转换过程具有较高的调节灵活性,操作简便。

作为一种可选的实施方式,电压转换模块103具体用于:当检测电压和参考电压之间的差值满足第一预设条件,则将电平信号的电平状态设置为第一电平状态;当检测电压和参考电压之间的差值满足第二预设条件,则将电平信号的电平状态设置为第二电平状态。

其中,第一预设条件为:

a-b>c(1)

其中,第二预设条件为:

a-b≤c(2)

在上式(1)和上式(2)中,a为检测电压,b为参考电压,c为界限电压;进而根据上式(1)和上式(2)可准确地判别电平信号的电平状态,操作简便。

作为一种可选的实施方式,图2示出了本实施例提供的设定模块102的电路结构示意,请参阅图2,设定模块102包括:第一电阻r1和第二电阻r2;第一电阻r1的第一端和第二电阻r2的第一端共接于第一直流电源vdd1,第一电阻r1的第二端接地gnd,第二电阻r2的第二端接电压转换模块103。

在本实施例中,通过第一电阻r1和第二电阻r2可对于第一直流电源vdd1进行分压处理,以使设定模块102输出具有不同大小的参考电压,设定模块102对于第一直流电源vdd1具有较高的分压精度和分压效率;示例性的,第一电阻r1和第二电阻r2之间的分压公式如下:

在上式(3)中,vref为参考电压,vdd1为第一直流电源vdd1的电压幅值,r1为第一电阻r1的阻值,r2为第二电阻r2的阻值;因此通过调节第一电阻r1和第二电阻r2这两者的阻值可使设定模块102实现不同的分压过程,对于第一直流电源vdd1进行分压后得到不同幅值的参考电压,第一直流电源vdd1的分压过程具有较为灵敏的可调性和较高的电压转换精度。

因此在图2示出设定模块102的电路结构中,设定模块102具有较为简化、兼容的电路结构,可将直流电能转换为不同幅值的参考电压,以使电平转换电路10按照不同的电压判断基准对于电压进行电平转换;参考电压具有更高的电平转换精度,调节的灵活性更高;通过设定模块102可向电平转换过程提供不同的电压判断阈值,以使得电平转换过程能够符合技术人员的电路功能需求,简化了电平转换短路10的内部电路结构,电平转换的成本更低。

作为一种可选的实施方式,图3示出了本实施例提供的电压转换模块103的电路结构,请参阅图3,电压转换模块103包括:比较器cmp1和第三电阻r3;比较器cmp1的第一输入端接电压输入模块101,进而电压输入模块101将检测电压输出至比较器cmp1的第一输入端,电压输入模块101与电压转换模块103具有较为兼容的电压传输功能;比较器cmp1的第二输入端接设定模块102,设定模块102将参考电压输出至比较器cmp1的第二输入端,保障了参考电压在设定模块102与电压转换模块103之间的参考电压传输精确性和稳定性;比较器cmp1的输出端和第三电阻r3的第一端共接形成电压转换模块103的电压输出端,电压转换模块103的电压输出端用于输出电平信号;第三电阻r3的第二端接第二直流电源vdd2。

可选的,第二直流电源vdd2为1v~100v直流电源;第二直流电源vdd2通过第三电阻r3能够对于电平信号实现上拉功能,进而使得比较器cmp1的输出端输出的电平信号具有更加稳定的电平状态;示例性的,若比较器cmp1的输出端输出的电平信号为高电平状态,则电平信号的高电平状态下的电压幅值等于第二直流电源vdd2的电压幅值,以使得电压转换模块103输出的电平信号能够兼容适用于各个不同的电路系统,精确性较高。

可选的,比较器cmp1的第一输入端为正相输入端或者负相输入端;示例性的,比较器cmp1的第一输入端为比较器cmp1的正相输入端,比较器cmp1的第二输入端为比较器cmp1的负相输入端,利用比较器cmp1的电压比较功能,可实现对于输入的电压划分为不同的类别,进而得到相应电平状态的电平信号,检测电压的电平转换过程具有较高的灵敏性和可调性,操作简便;

因此本实施例中的电压转换模块103具有较为简化的电路结构,当设定模块102将参考电压输出至比较器cmp1时,比较器cmp1根据参考电压实现不同的电压判断基准,根据检测电压和参考电压之间的差异幅值将电平信号设置为相应的电平状态,电平信号的电平状态具有较高的调节灵敏度;比较器cmp1的输出端输出的电平信号能够完全符合技术人员的电路功能需求。

作为一种可选的实施方式,电压输入模块101包括第十六电阻,第十六电阻的第一端接收检测电压,第十六电阻的第二端接电压转换模块103,第十六电阻在电平转换电路10中起到限流的作用,以使电压转换模块103能够接入稳定、安全的检测电压,保障了电平转换电路10对于检测电压的电平转换的物理安全性,防止电平转换电路10内部的电子元器件遭受较大的物理损害;本实施例中的电平转换电路10可兼容接入检测电压,保障了电平转换的精度。

作为一种可选的实施方式,图4示出了本实施例提供的电平转换电路10的另一种电路模块结构,请参阅图4,电压输入模块101包括第一电压输入单元1011和第二电压输入单元1012;进而电压输入模块101可实现更为精确的电能传输功能。

第一电压输入单元1011用于接收第一检测电压和第二检测电压。

第二电压输入单元1012用于接收第三检测电压和第四检测电压。

在本实施例中,检测电压包括:第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压及第四检测电压;电压输入模块101对于各种幅值的检测电压实现兼容传输功能,电平转换电路10具有更高的兼容性,以实现对于各种幅值的检测电压进行电平转换功能;结合第一电压输入单元1011和第二电压输入单元1012可保障检测电压的传输精确性,避免出现检测电压失真现象。

作为一种可选的实施方式,设定模块102包括第一设定单元1021和第二设定单元1022;设定模块102具有较为灵活的电源分压功能,电平转换电路10的电平转换过程具有良好的可调性和适用范围,以驱动电平转换电路10处于不同的电平转换状态。

第一设定单元1021用于调节第一直流电源vdd1的分压比,以得到第一参考电压。

第二设定单元1022用于调节第一直流电源vdd1的分压比,以得到第二参考电压。

在本实施例中,参考电压包括第一参考电压和第二参考电压;可选的,第一参考电压与第二参考电压不相同;第一设定单元1021按照第一分压比对第一直流电源vdd1进行自适应分压处理,以得到第一电压判断阈值;通过第二设定单元1022按照第二分压比对第一直流电源vdd1进行自适应分压后得到第二电压判断阈值;当第一设定单元1021和第二设定单元1022对于第一直流电源采取相应的分压处理后,可使电平转换电路10实现不同的电平转换功能,电平转换电路10实现的电平转换功能具有更高可调控性和适用范围。

电压转换模块103具体用于根据第一检测电压生成第一电平信号、根据第二检测电压生成第二电平信号、根据第三检测电压生成第三电平信号、根据第四检测电压生成第四电平信号;进而在不同的电压判断基准下,电压转换模块103可对于各种检测电压实现电平转换功能,以得到相应的电平信号,电压转换模块103可按照不同的电压判断基准将检测电压划分为不同的类型,根据电平信号的电平状态准确获取电子元器件的运行信息。

电压转换模块103具体用于根据第一检测电压和第一参考电压之间的大小关系设置第一电平信号的电平状态。

可选的,当第一检测电压大于第一参考电压时,电压转换模块103将第一电平信号的电平状态设置为第一电平状态;当第一检测电压小于或者等于第一参考电压时,电压转换模块103将第一电平信号的电平状态设置为第二电平状态;因此电压转换模块103可根据检测电压的幅值可准确地设置电平信号的电平状态,保障了第一电平信号的精度和兼容性能,更加有利于提升电路系统的控制精度。

电压转换模块103具体用于根据第二检测电压和第一参考电压之间的大小关系设置第二电平信号的电平状态。

可选的,当第二检测电压大于第一参考电压时,电压转换模块103将第二电平信号的电平状态设置为第一电平状态;当第二检测电压小于或者等于第一参考电压时,电压转换模块103将第二电平信号的电平状态设置为第二电平状态;因此电压转换模块103对于第二检测电压具有精确的电平转换功能,以满足用户的实际电路功能需求。

电压转换模块103具体用于根据第三检测电压和第二参考电压之间的大小关系设置第三电平信号的电平状态。

可选的,当第三检测电压大于第二参考电压时,电压转换模块103将第三电平信号的电平状态设置为第一电平状态;当第三检测电压小于或者等于第二参考电压时,电压转换模块103将第三电平信号的电平状态设置为第二电平状态;因此电压转换模块103对于第三检测电压具有较高的电平转换精度,适用范围较广。

电压转换模块103具体用于根据第四检测电压和第二参考电压之间的大小关系设置第四电平信号的电平状态。

可选的,当第四检测电压大于第二参考电压时,电压转换模块103将第四电平信号的电平状态设置为第一电平状态;当第四检测电压小于或者等于第二参考电压时,电压转换模块103将第四电平信号的电平状态设置为第二电平状态;电压转换模块103能够根据电压判断基准对于第四检测电压的幅值进行划分,以得到相应的电平状态,第四电平信号可兼容满足不同的电路功能需求。

在本实施例中,电压转换模块103根据第一参考电压和第二参考电压设置相应的电压判断基准,电压转换模块103对于每一种检测电压进行识别和归类,进位电压转换模块103输出的电平信号具有特定的电平状态,电压转换模块103的电平转换过程具有较高的可调性,满足了技术人员的不同电路功能需求,对于不同幅值的检测电压实现了高精度电平转换功能。

作为一种可选的实施方式,所述第一参考电压和所述第二参考电压相同。

所述电压转换模块103根据第一参考电压和第二参考电压对于各个参考电压进行电平转换,由于第一参考电压和第二参考电压相同,因此电压转换模块103对于各个参考电压具有相同的电压判断基准,进而通过电压转换模块103可得到更加标准的电平信号,所述电压转换模块103具有更加简便的电平转换过程;所述电平信号的电平状态可适用于各个不同的工业技术领域,电平转换效率更高。

作为一种可选的实施方式,所述第一参考电压和所述第二参考电压不相同。

当所述电压转换模块103接入第一参考电压和第二参考电压时,所述电压转换模块103根据第一参考电压和第二参考电压实现不同的电压判断基准;示例性的,电压转换模块103基于第一电压判断基准对于第一检测电压和第二检测电压进行电平转换,电压转换模块103基于第二电压判断基准对于第三检测电压和第四检测电压进行电平转换;因此所述电压转换模块103对于各个参考电压的电平转换过程具有更加兼容性和可调性,以满足技术人员的实际电路功能需求;所述电压转换模块103对于各个参考电压可实现自适应电平转换功能,所述电平信号的电平状态可完全匹配各个电路系统,所述电压转换模块103具有更高的适用范围,电平转换的灵活性更高。

作为一种可选的实施方式,图5示出了本实施例提供的第一设定单元1021和第二设定单元1022的电路结构示意,请参阅图5,第一设定单元1021包括:第四电阻r4和第五电阻r5,第二设定单元1022包括:第六电阻r6和第七电阻r7。

第四电阻r4的第一端和第六电阻r6的第一端共接于第一直流电源vdd1;通过第一直流电源vdd1可向第一设定单元1021和第二设定单元1022提供稳定的直流电能,以使第一设定单元1021和第二设定单元1022能够实现稳定的分压处理功能,保障了直流电能的传输稳定性和兼容性。

第四电阻r4的第二端和第五电阻r5的第一端共接形成第一设定单元1021的电压输出端,第五电阻r5的第二端接地gnd。

第六电阻r6的第二端和第七电阻r7的第一端共接形成第二设定单元1022的电压输出端,第七电阻r7的第二端接地gnd。

第一设定单元1021的电压输出端用于输出第一参考电压。

第二设定单元1022的电压输出端用于输出第二参考电压。

其中,第一设定单元1021的电压输出端和第二设定单元1022的电压输出端接电压转换模块103,通过第一参考电压和第二参考电压可使电压转换模块103具有不同的电压判断基准,提高了电平转换电路10的电平转换精度和准确性。

具体的,第一设定单元1021利用第四电阻r4和第五电阻r5之间的分压功能,对于第一直流电源vdd进行分压处理后得到相应的第一参考电压,示例性的,第一设定单元1021的分压公式如下所示:

在上式(4),vref1为第一参考电压,r4为第四电阻r4的阻值,r5为第五电阻r5的阻值,根据上式(4),利用第四电阻r4和第五电阻r5之间的分压作用,将第一直流电源vdd1输出的直流电能转换为相应幅值的第一参考电压,第一设定单元1021对于第一直流电源vdd1的分压过程具有较高的灵活性和精确性。

第二设定单元1022利用第六电阻r6和第七电阻r7对于第一直流电源vdd进行分压处理,第二参考电压的幅值与第二设定单元1022的分压状态具有一一对应关系,因此第二设定单元1022的分压比具有较为灵活的调节功能;示例性的,第二设定单元1022的分压公式如下所示:

在上式(5)中,vref2为第二参考电压,r6为第六电阻r6的阻值,r7为第七电阻r7的阻值,当第六电阻r6的阻值和第七电阻r7的阻值发生变化时,第二设定单元1022的分压比就会发生自适应改变,通过第二设定单元1022输出的第二参考电压具有不同的幅值,电压转换模块103根据第二参考电压对于检测电压实现自适应的电平转换功能,电平转换电路10的电平转换过程具有较高的调节精度。

作为一种可选的实施方式,图6示出了本实施例提供的电压转换模块103的另一种电路结构示意,请参阅图6,电压转换模块103包括:电压比较芯片u1、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11及第一电容c1。

电压比较芯片u1的电源管脚v+和第一电容c1的第一端共接于第一直流电源vdd1,第一电容c1的第二端接地gnd;通过第一直流电源vdd1可向电压比较芯片u1提供稳定的电能,第一电容c1具有稳压功能,以保障电压比较芯片u1处于额定的运行状态,提高了电压比较芯片u1的物理安全。

电压比较芯片u1的接地管脚接地gnd。

电压比较芯片u1的第一电压输入负极管脚input1-和电压比较芯片u1的第二电压输入负极管脚input2-共接于第一设定单元1021;进而通过第一设定单元1021将第一参考电压输出至第一设定单元1021,电压比较芯片u1根据第一参考电压改变自身的电压判断功能。

电压比较芯片u1的第三电压输入负极管脚input3-和电压比较芯片u1的第四电压输入负极管脚input4-共接于第二设定单元1022;第二设定单元1022将第二参考电压输出至电压比较芯片u1,电压比较芯片u1在第二参考电压的驱动下具有相应的电压判断阈值,保障了电压转换模块103的电平转换精度。

电压比较芯片u1的第一电压输入正极管脚input1+接收第一检测电压;电压比较芯片u1的第二电压输入正极管脚input2+接收第二检测电压;其中,电压比较芯片u1的第一电压输入正极管脚input1+和电压比较芯片u1的第二电压输入正极管脚input2+接第一电压输入单元1011,以使电压转换模块103与第一电压输入单元1011之间具有极为兼容的电压传输功能,加快了电压的电平转换速率。

电压比较芯片u1的第三电压输入正极管脚input3+接收第三检测电压;电压比较芯片u1的第四电压输入正极管脚input4+接收第四检测电压;其中,电压比较芯片u1的第三电压输入正极管脚input3+和电压比较芯片u1的第四电压输入正极管脚input4+接第二电压输入单元1012,通过第二电压输入单元102可将不同幅值的检测电压输出至电压比较芯片u1,防止了检测电压在传输过程中出现损耗;本实施例中的电压转换模块103具有较高的电能兼容性。

电压比较芯片u1的第一电压输出管脚output1和第八电阻r8的第一端共接形成电压转换模块103的第一信号输出端。

电压比较芯片u1的第二输出管脚output2和第九电阻r9的第一端共接形成电压转换模块103的第二信号输出端;

第八电阻r8的第二端和第九电阻r9的第二端共接于第三直流电源vdd3;可选的,第三直流电源vdd3为1v~100v直流电源,通过第三直流电源vdd3可保障电压转换模块103的第一信号输出端和电压转换模块103的第二信号输出端这两者电位具有良好的可调性,并且第八电阻r8的第二端和第九电阻r9具有稳压的功能,以使得电压转换模块103输出的电平信号具有精确的电平状态。

电压比较芯片u1的第三输出管脚output3和第十电阻r10的第一端共接形成电压转换模块103的第三信号输出端;电压比较芯片u1的第四输出管脚output4和第十一电阻r11的第一端共接形成电压转换模块103的第四信号输出端;第十电阻r10的第二端和第十一电阻r11的第二端共接于第四直流电源vdd4;可选的,第四直流电源vdd4为1v~100v直流电源,通过第四直流电源vdd4输出的直流电能可使电压转换模块103的第三信号输出端和电压转换模块103的第四信号输出端的电平状态具有较高的调节稳定性,提高了电压转换模块103电平信号输出过程中的抗干扰性能,适用范围较广。

电压转换模块103的第一信号输出端用于输出第一电平信号。

电压转换模块103的第二信号输出端用于输出第二电平信号。

电压转换模块103的第三信号输出端用于输出第三电平信号。

电压转换模块103的第四信号输出端用于输出第四电平信号。

作为一种可选的实施方式,电压比较芯片u1的型号为lm2901dr。

本实施例中的电压转换模块利用电压比较芯片u1实现了电压比较的功能,当电压比较芯片u1的电压输入负极管脚接入相应的参考电压,电压比较芯片u1的电压输入正极管脚接入相应的检测电压,电压比较芯片u1根据参考电压对于与参考电压匹配的检测电压进行精确的类型划分,以实时地得到相应的电平信号,并且通过电压转换模块103的信号输出端可实时输出各个电平信号,进而电平转换的过程较为简便,精度较高,通过电平转换后得到的电平信号可满足不同电路功能需求;因此本实施例中的电压比较芯片u1可同时对于四路检测电压(包括:第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压、第四检测电压)进行识别并且电平转换,相应地输出四路电平信号(包括:第一电平信号、第二电平信号、第三电平信号、第四电平信号),因此根据电平信号能够精确地获取电子元器件的运行信息,电压转换模块103具有更高的电平转换功能,电平转换过程具有更高的调节灵活性。

作为一种可选的实施方式,图7示出了本实施例提供的第一电压输入单元1011和第二电压输入单元1012的电路结构示意,请参阅图7,第一电压输入单元1011包括:第十二电阻r12和第十三电阻r13,第二电压输入单元1012包括:第十四电阻r14和第十五电阻r15。

第十二电阻r12的第一端用于接收第一检测电压,第十二电阻r12的第二端接电压转换模块103;通过第十二电阻r12能够对于第一检测电压实现限流的作用,保障了电压转换模块103的安全性。

第十三电阻r13的第一端用于接收第二检测电压,第十三电阻r13的第二端接电压转换模块103;通过第十三电阻r13能够对于第二检测电压实现限流的作用。

第十四电阻r14的第一端用于接收第三检测电压,第十四电阻r14的第二端接电压转换模块103;通过第十四电阻r14能够对于第三检测电压实现限流的作用。

第十五电阻r15的第一端用于接收第四检测电压,第十五电阻r15的第二端接电压转换模块103;通过第十五电阻r15能够对于第四检测电压实现限流的作用。

因此本实施例通过设定一电阻对于每一路检测电压实现限流保护,以使电平转换电路10处于安全的物理状态下,实现对于检测电压的电平转换共本能够,安全性级别更高,第一电压输入单元1011和第二电压输入单元1012具有更高的电压传输效率,避免各路检测电压的幅值超出安全范围。

图8示出了本实施例提供的状态检测系统80的模块示意,状态检测系统80与待测物连接,进而状态检测系统80根据待测物的电力信号可得到待测物的运行信息,检测的精度较高;请参阅图8,状态检测系统80包括:电压采集单元801、如上所述的电平转换电路10以及处理单元802。

电压采集单元801用于采集待测物的电压指示信号。

通过电压采集单元801能够实时采集待测物的电力信息,电压指示信号包含待测物的电力信息波动情况,示例性的,待测物的电压指示信号包括待测物的运行电压信息,进而通过电压指示信号精确地获取待测物的实际运行情况,便于对于待测物运行状态的检测。

电平转换电路10与电压采集单元801连接,电平转换电路10用于将电压指示信号作为检测电压,并根据所述电压指示信号的电压幅值转换得到电平信号;参照上述图1至图7的实施例,电压采集单元801将电压指示信号输出至电平转换电路10;当待测物运行状态的运行状态发生改变时,电压指示信号的电压幅值也会发生相应的变动;电平转换电路10将电压指示信号转换为具有相应电平状态的电平信号,并且电平转换电路10的电平转换过程具有良好的可调性,电平转换电路10可输出精度更高的电平信号,进而电平信号能够完全保留待测物的实际运行信息。

处理单元802与电平转换电路10连接,处理单元802用于根据电平信号的电平状态获取待测物的运行状态。

电平转换电路10将电平信号输出至处理单元802,处理单元802能够兼容识别电平信号中的电平信息,以完成待测物的运行状态的精确识别;处理单元802根据电平信号的电平状态变化量得到待测物的运行状态变化量,检测的精度较高;并且电平信号的电平状态具有更高的检测简便性,处理单元802能够更加快速地获取待测物的实际运行情况,检测的灵敏度较高。

可选的,待测物的运行状态包括:开路状态、短路状态及工作状态。

若待测物的运行状态为开路状态,则说明待测物处于失电停机状态,待测物无法接入电能。

若待测物的运行状态为短路状态,则说明待测物处于异常启动状态,待测物接入的电压过大,待测物长期处于短路状态会导致自身的物理损害,甚至待测物由于短路产生的尖峰电流而瞬间完全毁坏。

若待测物的运行状态为工作状态,则说明待测物接入额定的电能,并且保持稳定的运转,此时待测物接入电能并实现了正常的电路功能。

因此本实施例中的状态检测系统80将待测物的电平指示信号转换为更为标准的电平信号,电平信号的电平状态具有更加简便的可检测性;根据电平信号的电平状态可全面地检测待测物的实际运行状态,检测的结果精确极高,极大地提高待测物的实际工作效率和运行可靠性。

可选的,待测物为天线;因此本实施例中的状态检测系统80通过采集天线的电力运行信息,根据电压指示信号转换得到对应电平状态的电平信号,利用电平信号的电平状态与天线的运行状态之间的对应关系,可实时地得到天线的实际运行情况,天线状态的检测过程较为简便,检测结果具有较高的精度,通过状态检测系统80保障了天线的通信安全性,天线具有更高的通信效率。

为了更好地说明本实施例中状态检测系统80的工作原理,下面通过一个具体的实例来说明状态检测系统80对于天线的运行状态的检测步骤;通过电压采集单元801采集得到天线的第一电压指示信号和第二电压指示信号,结合第一电压指示信号和第二电压指示信号电压指示信号能够得到天线的运行电压波动情况,电平转换电路10根据第一电压指示信号和第二电压指示信号这两者的电压幅值分别得到第五电平信号和第六电平信号,那么处理模块103根据第五电平信号的电平状态和第六电平信号的电平状态能够准确地得到天线的实际运行情况;示例性的,表1示出了:电压指示信号(包括第一电压指示信号和第二电压指示信号)的电压幅值、电平信号(包括第五电平信号和第六电平信号)的电平状态以及天线的运行状态这三者之间的对应关系,如下所示:

表1电压指示信号的电压幅值、电平信号的电平状态以及天线的运行状态对应关系

通过上表1可以得知,状态检测系统10通过对于电压指示信号进行灵活的电平转换,可精确地获取天线的运行状态,极大地简化了天线的状态简化过程,适用范围极广。

示例性的,电压采集单元801和处理单元802这两者的电路结构可采用传统技术中的电路结构来实现;例如处理单元802采用单片机芯片实现电平信号的处理功能,状态检测系统80的状态检测功能具有兼容性和精确性,可普遍地适用于各个不同的工业技术领域,状态检测过程较为简便,实用价值较高。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解,实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中,详细描述了公知的操作、部件和元件,以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解,在本文和所示的实施方式是非限制性例子,且因此可认识到,在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外,特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此,关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合,而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如,加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容,且并不产生限制,特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式,但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如,附接、耦合、连接等)应被广泛地解释,并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此,连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子,且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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