一種測(cè)量方法、測(cè)量電路及監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種測(cè)量方法、測(cè)量電路及監(jiān)控裝置，其中該測(cè)量方法，用于測(cè)量電阻元件的阻值或電容器的電容量，電阻元件的一端接充電電源，電阻元件的另一端分別接電容器的一端和控制器，電容器的另一端接地，其中測(cè)量方法包括：控制器控制電容器進(jìn)行充電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；控制器檢測(cè)電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到電容器的充電時(shí)間；根據(jù)充電時(shí)間、預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和充電電源的電壓值計(jì)算出電阻元件的阻值或電容器的電容量，該測(cè)量方法適用于數(shù)字電路，無(wú)需模數(shù)轉(zhuǎn)換器件即可完成測(cè)量電阻元件的阻值或電容器的電容量，能夠有效節(jié)省測(cè)量電路的制作成本。
【專利說(shuō)明】一種測(cè)量方法、測(cè)量電路及監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)，尤其涉及一種通訊設(shè)備中測(cè)量電阻元件的阻值或電容器的電容量的測(cè)量方法、測(cè)量電路及監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)測(cè)量電阻元件阻值的方法，需要測(cè)量出電流值或電壓值，這就要求使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，如圖1所示，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器件13得到采樣電阻元件12上的電壓值，然后根據(jù)充電電源14計(jì)算得到電阻元件11的阻值。
[0003]電容器的電容量測(cè)量則更是復(fù)雜，測(cè)量原理是電容器充電后，所帶電量Q與兩極板間電壓U和電容C之間滿足Q = CU的關(guān)系。電壓U可由直流電壓表測(cè)出，電量Q可由電容器放電測(cè)量。使電容器通過(guò)高電阻元件放電，放電電流隨電容器兩極板間的電壓下降而減少,通過(guò)測(cè)出不同時(shí)刻的放電電流值I,直至放電電流值I = O，做出放電電流I隨時(shí)間變化的曲線，曲線下的面積即等于電容器所帶電量Q。由C = Q / U可求出電容器的電容量?；蛘甙驯粶y(cè)電容器和基準(zhǔn)電容器連接到同一電阻元件上，構(gòu)成RC網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電容器放電時(shí)間的比率，就可以求出被測(cè)電容器的電容量。
[0004]然而，對(duì)于測(cè)量精度要求不高的應(yīng)用場(chǎng)合，采用以上的測(cè)量電路，由于其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，尤其要設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，因此會(huì)比較浪費(fèi)測(cè)量電路的PCB (Printed Circuit Board,印刷電路板)布局空間，導(dǎo)致增加測(cè)量電路的制作成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種測(cè)量方法、測(cè)量電路及監(jiān)控裝置，在測(cè)量電阻元件的阻值或電容器的電容量時(shí)無(wú)需模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，能夠有效節(jié)省測(cè)量電路的制作成本。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種測(cè)量方法，用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量，所述電阻元件的一端接充電電源，所述電阻元件的另一端分別接所述電容器的一端和控制器，所述電容器的另一端接地，所述測(cè)量方法包括:
[0007]所述控制器控制所述電容器進(jìn)行充電；
[0008]當(dāng)所述電容器開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；
[0009]所述控制器檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的充電時(shí)間；
[0010]根據(jù)所述充電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和所述充電電源的電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值或所述電容器的電容量。
[0011]優(yōu)選地，所述控制器為通訊設(shè)備中單板上的復(fù)雜可編程邏輯控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器或單片機(jī)。
[0012]優(yōu)選地，所述控制器包括數(shù)字IO接口，所述控制器通過(guò)數(shù)字IO接口分別與所述電阻元件的另一端和所述電容器的一端連接；[0013]在所述控制器控制所述電容器進(jìn)行充電的步驟之前，所述測(cè)量方法還包括:
[0014]所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第一工作狀態(tài)，使所述電容器放電；
[0015]當(dāng)放電結(jié)束后，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第二工作狀態(tài)，然后執(zhí)行所述控制器控制所述電容器進(jìn)行充電的步驟；
[0016]所述控制器檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值的步驟為:
[0017]所述控制器通過(guò)所述數(shù)字IO接口檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第
一電壓閾值。
[0018]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種測(cè)量電路，用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量，所述測(cè)量電路包括:
[0019]計(jì)時(shí)器；
[0020]控制器；
[0021]電阻元件，所述電阻元件的一端接充電電源，所述電阻元件的另一端接所述控制器；
[0022]電容器，所述電容器的一端接所述電阻元件的另一端和所述控制器，所述電容器的另一端接地，其中
[0023]所述控制器用于控制所述電容器進(jìn)行充電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的充電時(shí)間；根據(jù)所述充電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和所述充電電源的電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值或所述電容器的電容量。
[0024]優(yōu)選地，所述控制器包括:數(shù)字IO接口，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第一工作狀態(tài)，使所述電容器放電；當(dāng)放電結(jié)束后，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第二工作狀態(tài)，使所述電容器充電；所述控制器通過(guò)所述數(shù)字IO接口檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值。
[0025]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種監(jiān)控裝置，包括:測(cè)量電路，所述測(cè)量電路包括:
[0026]計(jì)時(shí)器；
[0027]控制器；
[0028]電阻元件，所述電阻元件的一端接充電電源，所述電阻元件的另一端接所述控制器；
[0029]電容器，所述電容器的一端接所述電阻元件的另一端和所述控制器，所述電容器的另一端接地，其中
[0030]所述控制器用于控制所述電容器進(jìn)行充電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的充電時(shí)間；根據(jù)所述充電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和所述充電電源的電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值。
[0031]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種測(cè)量方法，用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量，所述電阻元件的一端接控制器，所述電阻元件的另一端和所述電容器的一端連接，所述電容器的另一端接地，所述測(cè)量方法包括:[0032]所述控制器控制所述電容器進(jìn)行放電；
[0033]當(dāng)所述電容器開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；
[0034]所述控制器檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的放電時(shí)間；
[0035]根據(jù)所述放電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和所述控制器的輸出電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值或所述電容器的電容量。
[0036]優(yōu)選地，所述控制器包括數(shù)字IO接口，所述控制器通過(guò)數(shù)字IO接口分別與所述電阻元件的一端；
[0037]在所述控制器控制所述電容器進(jìn)行放電的步驟之前，所述測(cè)量方法還包括:
[0038]所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第三工作狀態(tài)，使所述電容器充電；
[0039]充電結(jié)束后，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第四工作狀態(tài)，在執(zhí)行所述控制器控制所述電容器進(jìn)行放電的步驟；
[0040]所述控制器檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值的步驟為:
[0041 ] 所述控制器通過(guò)數(shù)字IO接口檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值。
[0042]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種測(cè)量電路，用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量，所述測(cè)量電路包括:
[0043]計(jì)時(shí)器；
[0044]控制器；
[0045]電阻元件，所述電阻元件的一端接所述控制器；
[0046]電容器，所述電容器的一端接所述電阻元件的另一端，所述電容器的另一端接地，其中
[0047]所述控制器用于控制所述電容器進(jìn)行放電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的放電時(shí)間；根據(jù)所述放電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和所述控制器的輸出電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值或所述電容器的電容量。
[0048]優(yōu)選地，所述控制器包括:數(shù)字IO接口，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第三工作狀態(tài)，使所述電容器充電；當(dāng)充電結(jié)束后，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第四工作狀態(tài)，使所述電容器放電；所述控制器通過(guò)數(shù)字IO接口檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值。
[0049]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種監(jiān)控裝置，包括測(cè)量電路，所述測(cè)量電路包括:
[0050]計(jì)時(shí)器；
[0051]控制器；
[0052]電阻元件，所述電阻元件的一端接所述控制器；
[0053]電容器，所述電容器的一端接所述電阻元件的另一端，所述電容器的另一端接地，其中
[0054]所述控制器用于控制所述電容器進(jìn)行放電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的放電時(shí)間；根據(jù)所述放電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和所述控制器的輸出電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值。
[0055]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的實(shí)施例具有如下有益效果:現(xiàn)在的通訊設(shè)備單板通常都有復(fù)雜可編程邏輯控制器(Complex programmable logic device, CPLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器(Field programmable logic device,FPGA)或單片機(jī),本發(fā)明的技術(shù)方案可以利用其自帶的數(shù)字IO接口和計(jì)時(shí)器，以簡(jiǎn)單、低成本的方式實(shí)現(xiàn)電阻元件的阻值或電容器的電容量的估算，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，節(jié)約成本和PCB布局空間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0056]圖1表示現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量電阻的阻值的測(cè)量電路的示意圖；
[0057]圖2表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中測(cè)量方法的流程圖；
[0058]圖3表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中測(cè)量電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖4表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060]圖5表示本發(fā)明的第二實(shí)施例中測(cè)量方法的流程圖；
[0061]圖6表示本發(fā)明的第二實(shí)施例中測(cè)量電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062]圖7表示本發(fā)明的第二實(shí)施例中監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]為了使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0064]<第一實(shí)施例>
[0065]在本發(fā)明的第一實(shí)施例中提供一種用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量的測(cè)量方法，其中電阻元件的一端接充電電源，電阻元件的另一端分別接電容器的一端和控制器，電容器的另一端接地，即由電阻元件和電容器串聯(lián)組成RC充放電電路。參見(jiàn)圖2，該測(cè)量方法包括如下步驟:
[0066]步驟201、控制器控制電容器進(jìn)行放電；
[0067]在本實(shí)施例中，該控制器可利用通訊設(shè)備中單板上的復(fù)雜可編程邏輯控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器或單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。
[0068]在本實(shí)施例中，該控制器包括數(shù)字10 (Input/output)接口和計(jì)時(shí)器,在執(zhí)行步驟201時(shí)，控制器可通過(guò)控制數(shù)字10接口處于第一工作狀態(tài)，使該電容器放電，其中數(shù)字10接口處于第一工作狀態(tài)是指數(shù)字10接口處于輸出低電平的工作狀態(tài)。
[0069]在本實(shí)施例中，該數(shù)字10接口用于對(duì)電容器進(jìn)行充電或放電，以及檢測(cè)電容器輸入電壓是否為高電平。
[0070]步驟202、在電容器放電結(jié)束后，控制器控制電容器進(jìn)行充電；
[0071 ] 在執(zhí)行步驟202時(shí)，在電容器放電結(jié)束后，控制器可通過(guò)控制數(shù)字10接口處于第二工作狀態(tài)，控制該電容器進(jìn)行充電。該數(shù)字10接口處于第二工作狀態(tài)是指數(shù)字10接口的工作狀態(tài)為輸出高阻態(tài)的工作狀態(tài)。[0072]步驟203、當(dāng)電容器開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；
[0073]例如:在電容器開(kāi)始充電時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行計(jì)時(shí)。
[0074]步驟204、檢測(cè)電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到電容器的充電時(shí)間；
[0075]在本實(shí)施例中，控制器可通過(guò)數(shù)字IO接口來(lái)檢測(cè)電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值(也可稱為高電平判決電平)，若達(dá)到第一電壓閾值，說(shuō)明電容器已充滿電,此時(shí)可立即停止計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí),得到電容器的充電時(shí)間。
[0076]上述預(yù)設(shè)的第一電壓閾值為預(yù)設(shè)的高電平，通過(guò)該預(yù)設(shè)的第一電壓閾值來(lái)判斷電容器是否充電完成，當(dāng)然可以理解的是，在本實(shí)施例中并不限定該第一電壓閾值的具體取值范圍。
[0077]步驟205、根據(jù)充電時(shí)間、預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和充電電源的電壓值計(jì)算出電阻元件的阻值或電容器的電容量。
[0078]利用公式t/RC=ln(l — Vt/Vcc)，其中t是充電時(shí)間，Vt是數(shù)字IO接口 25的高電平判決電平，Vcc是充電電源26的電壓值，計(jì)算出電阻元件的阻值R或電容器的電容量C，例如:
[0079]在已知電阻元件的阻值R的情況下，可根據(jù)電阻元件的阻值R、充電時(shí)間t、預(yù)設(shè)的第一電壓閾值Vt和充電電源的電壓值Vcc計(jì)算出電容器的電容量C ;或者
[0080]在已知電容器的電容量C的情況下，可根據(jù)電容器的電容量C、充電時(shí)間t、預(yù)設(shè)的第一電壓閾值Vt和充電電源的電壓值Vcc計(jì)算出電阻元件的阻值R。
[0081]在本實(shí)施例中，數(shù)字IO接口的預(yù)設(shè)的第一電壓閾值Vt可通過(guò)查詢現(xiàn)有的芯片手冊(cè)獲得，也可以使用儀表測(cè)量得到。
[0082]如圖3所示，為本發(fā)明的第一實(shí)施例中測(cè)量電路的結(jié)構(gòu)示意圖，該測(cè)量電路包括:
[0083]計(jì)時(shí)器24 ；
[0084]控制器23 ；
[0085]電阻元件21，其中電阻元件21的一端接充電電源26，電阻元件21的另一端接控制器23 ；
[0086]電容器22，其中電容器22的一端接電阻元件21的另一端和控制器23，電容器22的另一端接地，其中
[0087]控制器23用于控制電容器22進(jìn)行充電；當(dāng)電容器22開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器24進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)電容器22的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止計(jì)時(shí)器24的計(jì)時(shí)，得到電容器22的充電時(shí)間；根據(jù)充電時(shí)間、預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和充電電源26的電壓值計(jì)算出電阻元件的阻值或電容器的電容量。
[0088]在本實(shí)施例中，控制器23可通過(guò)通訊設(shè)備中單板上的復(fù)雜可編程邏輯控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器或單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。
[0089]在本實(shí)施例中，該計(jì)時(shí)器24可設(shè)置在控制器23中，作為控制器23的一部分，參見(jiàn)圖3，當(dāng)然可以理解的是，該計(jì)時(shí)器24也可單獨(dú)設(shè)置。
[0090]繼續(xù)參見(jiàn)圖3，該控制器23包括:數(shù)字IO接口 25，該控制器23控制數(shù)字IO接口25處于第一工作狀態(tài)，使電容器22放電；當(dāng)放電結(jié)束后，控制器23控制數(shù)字IO接口 25處于第二工作狀態(tài)，使電容器22充電；控制器23通過(guò)數(shù)字IO接口 25檢測(cè)電容器22的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值。
[0091 ] 在本實(shí)施例中，該數(shù)字IO接口 25處于第一工作狀態(tài)是指數(shù)字IO接口 25處于輸出低電平的工作狀態(tài)。該數(shù)字IO接口 25處于第二工作狀態(tài)是指數(shù)字IO接口 25的工作狀態(tài)為輸出高阻態(tài)的工作狀態(tài)。
[0092]如圖4所示，為本發(fā)明的實(shí)施例中監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該監(jiān)控裝置包括:測(cè)量電路，其中，該測(cè)量電路包括:
[0093]計(jì)時(shí)器24 ；
[0094]控制器23 ；
[0095]電阻元件21，其中電阻元件21的一端接充電電源26，電阻元件21的另一端接控制器23 ；
[0096]電容器22，其中電容器22的一端接電阻元件21的另一端和控制器23，電容器22的另一端接地，其中
[0097]控制器23用于控制電容器22進(jìn)行充電；當(dāng)電容器22開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器24進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)電容器22的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止計(jì)時(shí)器24的計(jì)時(shí)，得到電容器22的充電時(shí)間；根據(jù)充電時(shí)間、預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和充電電源的電壓值計(jì)算出電阻元件21的阻值。
[0098]在本實(shí)施例中，該計(jì)時(shí)器24可設(shè)置在控制器23中，作為控制器23的一部分，參見(jiàn)圖4，當(dāng)然可以理解的是，該計(jì)時(shí)器24也可單獨(dú)設(shè)置。
[0099]繼續(xù)參見(jiàn)圖4，該控制器23包括:數(shù)字IO接口 25，該控制器23控制數(shù)字IO接口25處于第一工作狀態(tài)，使電容器22放電；當(dāng)放電結(jié)束后，控制器23控制數(shù)字IO接口 25處于第二工作狀態(tài)，使電容器22充電；控制器23通過(guò)數(shù)字IO接口 25檢測(cè)電容器22的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值。
[0100]在本實(shí)施例中，該數(shù)字IO接口 25處于第一工作狀態(tài)是指數(shù)字IO接口 25處于輸出低電平的工作狀態(tài)。該數(shù)字IO接口 25處于第二工作狀態(tài)是指數(shù)字IO接口 25的工作狀態(tài)為輸出高阻態(tài)的工作狀態(tài)。
[0101]在本實(shí)施例中，該控制器23可通過(guò)復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex ProgrammableLogic Device, CPLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器(Field programmable logic device,FPGA)或單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，當(dāng)然可以理解的是，在本實(shí)施例中并不限定該控制器23的具體結(jié)構(gòu)。
[0102]如圖4所示，為利用電阻元件測(cè)量溫度的具體實(shí)施例，其中可采用CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器23的相關(guān)功能，數(shù)字10接口 25和計(jì)時(shí)器24可設(shè)置在控制器23中。使用電阻元件21和電容器22構(gòu)成RC充放電電路。RC充放電電路一端接充電電源26，RC充放電電路的另一端接地。數(shù)字10接口 25接于電阻元件21和電容器22之間。計(jì)時(shí)器24可使用脈沖計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)其功能，計(jì)時(shí)精度越高阻值估算越準(zhǔn)確，下面介紹其測(cè)量方法的步驟:
[0103]第一步:控制器23控制數(shù)字10接口 25輸出低電平，使電容器22放電。
[0104]第二步:等待若干毫秒(經(jīng)驗(yàn)估算值)，保證電容器22放電結(jié)束，數(shù)字10接口 25輸出高阻態(tài)，使電容器22開(kāi)始充電，并同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器24進(jìn)行計(jì)時(shí)。
[0105]第三步:數(shù)字10接口 25檢測(cè)電容器22的輸入電壓是否到達(dá)高電平。當(dāng)達(dá)高電平時(shí)，立即停止計(jì)時(shí)器24的計(jì)時(shí)。[0106]第四步:利用公式t/RC=ln(l — Vt/Vcc)，其中t是充電時(shí)間，Vt是數(shù)字IO接口25的高電平判決電平，Vcc是充電電源26的電壓值，計(jì)算出R大小，即為當(dāng)前電阻元件21的阻值，接著通過(guò)電阻元件21的阻值換算成溫度值。
[0107]在數(shù)字IO接口 25的高電平判決電平Vt和充電時(shí)間t的準(zhǔn)確度較高的情況下，對(duì)電阻元件21的阻值的估算是很準(zhǔn)確的。
[0108]通過(guò)上述技術(shù)方案，現(xiàn)在的通訊設(shè)備單板通常都有CPLD、FPGA或單片機(jī)，在本實(shí)施例中可利用通訊設(shè)備單板自帶的數(shù)字IO接口和計(jì)時(shí)器，以簡(jiǎn)單、低成本的方法實(shí)現(xiàn)阻值或電容量估算，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，節(jié)約測(cè)量電路的制造成本和PCB布局空間。
[0109]本實(shí)施例中的監(jiān)控裝置可用于溫度監(jiān)控，例如設(shè)備機(jī)框內(nèi)部溫度監(jiān)控，電阻元件21如采用熱敏電阻元件或熱電偶，即可通過(guò)估算熱敏電阻元件或熱電偶的阻值測(cè)量出設(shè)備機(jī)框內(nèi)部溫度。
[0110]〈第二實(shí)施例〉
[0111]在本發(fā)明的第二實(shí)施例中提供一種用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量的測(cè)量方法，其中電阻元件的一端接控制器，該電阻元件的另一端和電容器的一端連接，該電容器的另一端接地，即由電阻元件和電容器串聯(lián)組成RC充放電電路，參見(jiàn)圖5，該測(cè)量方法包括如下步驟:
[0112]步驟501、控制器控制電容器進(jìn)行充電；
[0113]在本實(shí)施例中，該控制器可利用通訊設(shè)備中單板上的復(fù)雜可編程邏輯控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器或單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。
[0114]在本實(shí)施例中，該控制器包括數(shù)字IO (Input/output)接口和計(jì)時(shí)器,該控制器可通過(guò)控制數(shù)字IO接口處于第三工作狀態(tài)，使電容器充電，其中數(shù)字IO接口處于第三工作狀態(tài)是指數(shù)字IO接口處于輸出高電平的工作狀態(tài)。
[0115]在本實(shí)施例中，該數(shù)字IO接口用于對(duì)電容器進(jìn)行充電或放電，以及檢測(cè)電容器的輸入電壓是否為低電平。
[0116]步驟502、待電容器充滿電后，控制器控制電容器進(jìn)行放電；
[0117]在執(zhí)行步驟502時(shí)，在電容器充電充滿后，控制器可通過(guò)控制數(shù)字IO接口處于第四工作狀態(tài)，控制器控制該電容器進(jìn)行放電。該數(shù)字IO接口處于第四工作狀態(tài)是指數(shù)字IO接口的工作狀態(tài)為輸出低電平的工作狀態(tài)。
[0118]步驟503、當(dāng)電容器開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；
[0119]例如，在電容器開(kāi)始放電時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器對(duì)放電過(guò)程進(jìn)行計(jì)時(shí)。
[0120]步驟504、檢測(cè)電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到電容器的放電時(shí)間；
[0121 ] 在本實(shí)施例中，控制器可通過(guò)數(shù)字IO接口來(lái)檢測(cè)電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值(也可稱為低電平判決電平)，若達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，則立即停止計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到電容器的放電時(shí)間。
[0122]上述預(yù)設(shè)的第二電壓閾值為預(yù)設(shè)的低電平，當(dāng)然可以理解的是，在本實(shí)施例中并不限定該第二電壓閾值的具體取值范圍。
[0123]步驟505、根據(jù)放電時(shí)間、預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和控制器的輸出電壓值計(jì)算出電阻元件的阻值或電容器的電容量。[0124]例如:在已知電容器的電容量的情況下，可以根據(jù)電容器的電容量、放電時(shí)間t、預(yù)設(shè)的第二電壓閾值Vt和控制器的輸出電壓值Vcc，計(jì)算出電阻元件的阻值。或者
[0125]在已知電阻元件的阻值的情況下，可以根據(jù)電阻元件的阻值、放電時(shí)間t、預(yù)設(shè)的第二電壓閾值Vt和控制器的輸出電壓值Vcc計(jì)算出電容器的電容量。
[0126]在本實(shí)施例中，數(shù)字IO接口的預(yù)設(shè)的第二電壓閾值Vt、控制器的輸出電壓值Vcc可通過(guò)查詢現(xiàn)有的芯片手冊(cè)獲得，也可以使用儀表測(cè)量得到。
[0127]如圖6所述，為本發(fā)明的第二實(shí)施例中測(cè)量電路的結(jié)構(gòu)示意圖，該測(cè)量電路包括:
[0128]計(jì)時(shí)器24;
[0129]控制器23;
[0130]電阻元件21，其中電阻元件21的一端接控制器23 ；
[0131]電容器22，其中電容器22的一端接電阻元件21的另一端，電容器22的另一端接地，其中
[0132]控制器23用于控制電容器22進(jìn)行放電；當(dāng)電容器22開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器24進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)電容器22的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止計(jì)時(shí)器24的計(jì)時(shí)，得到電容器22的放電時(shí)間；根據(jù)放電時(shí)間、預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和控制器23的輸出電壓值計(jì)算出電阻元件21的阻值或電容器22的電容量。
[0133]在本實(shí)施例中，控制器23可通過(guò)通訊設(shè)備中單板上的復(fù)雜可編程邏輯控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器或單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。
[0134]在本實(shí)施例中，該計(jì)時(shí)器24可設(shè)置在控制器23中，作為控制器23的一部分，參見(jiàn)圖6。當(dāng)然可以理解的是，該計(jì)時(shí)器24也可單獨(dú)設(shè)置。
[0135]在本實(shí)施例中，該控制器23可通過(guò)復(fù)雜可編程邏輯器件、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器或單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，當(dāng)然可以理解的是，在本實(shí)施例中并不限定該控制器23的具體結(jié)構(gòu)。
[0136]繼續(xù)參見(jiàn)圖6，該控制器23包括:數(shù)字IO接口 25，控制器23控制數(shù)字IO接口 25處于第三工作狀態(tài)，使電容器22充電；當(dāng)充電結(jié)束后，控制器23控制數(shù)字IO接口 25處于第四工作狀態(tài)，使電容器22放電；所述控制器23通過(guò)數(shù)字IO接口 25檢測(cè)所述電容器22的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值。
[0137]其中，其中數(shù)字IO接口 25處于第三工作狀態(tài)是指數(shù)字IO接口 25處于輸出高電平的工作狀態(tài)；該數(shù)字IO接口 25處于第四工作狀態(tài)是指數(shù)字IO接口 25的工作狀態(tài)為輸出低電平的工作狀態(tài)。
[0138]如圖7所示，為本發(fā)明的第二實(shí)施例中監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該監(jiān)控裝置包括測(cè)量電路，其中測(cè)量電路包括:
[0139]計(jì)時(shí)器24;
[0140]控制器23;
[0141]電阻元件21，其中電阻元件21的一端接控制器23 ；
[0142]電容器22，其中電容器22的一端接電阻元件21的另一端，電容器22的另一端接地，其中
[0143]控制器23用于控制電容器22進(jìn)行放電；當(dāng)電容器22開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器24進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)電容器22的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止計(jì)時(shí)器24的計(jì)時(shí)，得到電容器22的放電時(shí)間；根據(jù)放電時(shí)間、預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和控制器23的輸出電壓值計(jì)算出電阻元件21的阻值。
[0144]在本實(shí)施例中，控制器23可通過(guò)通訊設(shè)備中單板上的復(fù)雜可編程邏輯控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器或單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。
[0145]通過(guò)上述技術(shù)方案，現(xiàn)在的通訊設(shè)備單板通常都有CPLD、FPGA或單片機(jī)，在本實(shí)施例中可利用通訊設(shè)備單板自帶的數(shù)字IO接口和計(jì)時(shí)器，以簡(jiǎn)單、低成本的方法實(shí)現(xiàn)阻值或電容量估算，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，節(jié)約成本和PCB布局空間。
[0146]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量方法，用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量，所述電阻元件的一端接充電電源，所述電阻元件的另一端分別接所述電容器的一端和控制器，所述電容器的另一端接地，其特征在于，所述測(cè)量方法包括: 所述控制器控制所述電容器進(jìn)行充電； 當(dāng)所述電容器開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)； 所述控制器檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的充電時(shí)間； 根據(jù)所述充電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和所述充電電源的電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值或所述電容器的電容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述控制器為通訊設(shè)備中單板上的復(fù)雜可編程邏輯控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器或單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述控制器包括數(shù)字IO接口，所述控制器通過(guò)數(shù)字IO接口分別與所述電阻元件的另一端和所述電容器的一端連接； 在所述控制器控制所述電容器進(jìn)行充電的步驟之前，所述測(cè)量方法還包括: 所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第一工作狀態(tài)，使所述電容器放電； 當(dāng)放電結(jié)束后，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第二工作狀態(tài)，然后執(zhí)行所述控制器控制所述電容器進(jìn)行充電的步驟； 所述控制器檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值的步驟為: 所述控制器通過(guò)所述數(shù)字IO接`口檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值。
4.一種測(cè)量電路，用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量，其特征在于，所述測(cè)量電路包括: 計(jì)時(shí)器； 控制器； 電阻元件，所述電阻元件的一端接充電電源，所述電阻元件的另一端接所述控制器；電容器，所述電容器的一端接所述電阻元件的另一端和所述控制器，所述電容器的另一端接地，其中 所述控制器用于控制所述電容器進(jìn)行充電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的充電時(shí)間；根據(jù)所述充電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和所述充電電源的電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值或所述電容器的電容量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)量電路，其特征在于，所述控制器包括:數(shù)字IO接口，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第一工作狀態(tài)，使所述電容器放電；當(dāng)放電結(jié)束后，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第二工作狀態(tài)，使所述電容器充電；所述控制器通過(guò)所述數(shù)字IO接口檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值。
6.一種監(jiān)控裝置，包括:測(cè)量電路，其特征在于，所述測(cè)量電路包括: 計(jì)時(shí)器； 控制器； 電阻元件，所述電阻元件的一端接充電電源，所述電阻元件的另一端接所述控制器；電容器，所述電容器的一端接所述電阻元件的另一端和所述控制器，所述電容器的另一端接地，其中 所述控制器用于控制所述電容器進(jìn)行充電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始充電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的充電時(shí)間；根據(jù)所述充電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第一電壓閾值和所述充電電源的電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值。
7.一種測(cè)量方法，用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量，所述電阻元件的一端接控制器，所述電阻元件的另一端和所述電容器的一端連接，所述電容器的另一端接地，其特征在于，所述測(cè)量方法包括: 所述控制器控制所述電容器進(jìn)行放電； 當(dāng)所述電容器開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)； 所述控制器檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的放電時(shí)間； 根據(jù)所述放電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和所述控制器的輸出電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值或所述電容器的電容量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述控制器包括數(shù)字IO接口，所述控制器通過(guò)數(shù)字IO接口分別與所述電阻元件的一端； 在所述控制器控制所述電容器進(jìn)行放電的步驟之前，所述測(cè)量方法還包括: 所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第三工作狀態(tài)，使所述電容器充電；` 充電結(jié)束后，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第四工作狀態(tài)，在執(zhí)行所述控制器控制所述電容器進(jìn)行放電的步驟； 所述控制器檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值的步驟為: 所述控制器通過(guò)數(shù)字IO接口檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值。
9.一種測(cè)量電路，用于測(cè)量通訊設(shè)備中電阻元件的阻值或電容器的電容量，其特征在于，所述測(cè)量電路包括: 計(jì)時(shí)器； 控制器； 電阻元件，所述電阻元件的一端接所述控制器；電容器，所述電容器的一端接所述電阻元件的另一端，所述電容器的另一端接地，其中所述控制器用于控制所述電容器進(jìn)行放電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的放電時(shí)間；根據(jù)所述放電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和所述控制器的輸出電壓值計(jì)算出所述電阻元件的阻值或所述電容器的電容量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)量電路，其特征在于，所述控制器包括:數(shù)字IO接口，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第三工作狀態(tài)，使所述電容器充電；當(dāng)充電結(jié)束后，所述控制器控制所述數(shù)字IO接口處于第四工作狀態(tài)，使所述電容器放電；所述控制器通過(guò)數(shù)字IO接口檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值。
11.一種監(jiān)控裝置，包括測(cè)量電路，其特征在于，所述測(cè)量電路包括:計(jì)時(shí)器； 控制器； 電阻元件，所述電阻元件的一端接所述控制器；電容器，所述電容器的一端接所述電阻元件的另一端，所述電容器的另一端接地，其中所述控制器用于控制所述電容器進(jìn)行放電；當(dāng)所述電容器開(kāi)始放電時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)；檢測(cè)所述電容器的輸入電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第二電壓閾值，若是，停止所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，得到所述電容器的放電時(shí)間；根據(jù)所述放電時(shí)間、所述預(yù)設(shè)的第二電壓閾值和所述控制器的輸出電壓值計(jì)算出所述`電阻元件的阻值。
【文檔編號(hào)】G01R27/02GK103513106SQ201210213181
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月26日
【發(fā)明者】葉位彬 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司