集微网 · 2022年07月11日

【专利解密】思林杰示波器控制方案 双通道数据协同工作提高故障分析能力

【嘉勤点评】思林杰发明的双通道示波器及其控制方案,该方案中的示波器具有对两个通道信号的处理能力,能够在不同的工作模式下,将对两个通道信号的处理结果以及它们的对比结果显示出来,从而方便对被测器件进行故障分析。

集微网消息,在电子产品的生产过程中,广泛应用示波器对电子产品进行测试。在测试时,电子产品作为被测器件,由示波器获取其被测信号并进行显示。

在现有方案中,通常是由技术人员通过手工的方式将电子产品与不同功能的示波器连接在一起,分别观察各示波器的数值,然后记录测量结果。但由于人工对电子产品与示波器的连接和拆解过程将耗费大量时间,会严重降低了使用示波器进行测试的效率,且容易导致错过对电子产品进行测量的最佳时机,使得根据示波器测量结果进行故障分析的效果不可靠。

同时,现有方案中所使用的示波器功能单一,为了实现不同的测量目的,可能需要使用多个示波器,这导致使用成本过高。此外,也不能记录多次的异常信号信息,尤其是连续但不稳定地出现的异常触发信号,难以满足长时间监控的需求。

为解决上述问题,思林杰在2020年1月16日申请了一项名为“一种双通道示波器及其控制方法和存储介质”的发明专利(申请号:202010049007.8),申请人为广州思林杰网络科技有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料,让我们一起来看看这项技术方案吧。
image

如上图,为该专利中发明的双通道示波器的结构示意图,该双通道示波器由模数转换模块、处理模块和显示模块组成。其中,模数转换模块上设有第一测量接口和第二测量接口,它们的电气特性相同,均可以从被测器件获取电压或者电流形式的被测信号。

通过第一测量接口测得的被测信号为第一通道信号,由第二测量接口测得的被测信号为第二通道信号。模数转换模块将它们转换成处理模块可读的数字形式之后,传送到处理模块。处理模块基于FPGA搭建,其设有多个数据接口,包括与模数转换模块连接的数据接口,以及与上位机连接的通用接口等。这样,处理模块就可以从模数转换模块接收第一通道信号和第二通道信号,并与上位机进行通信。

模数转换模块可以通过不同的硬件接口,分别将第一通道信号和第二通道信号传送到处理模块,也可以通过时分和码分等方式,对第一通道信号和第二通道信号进行封装之后发送到处理模块,使得处理模块可以识别出第一通道信号和第二通道信号。

在处理模块中设定第一通道信号和第二通道信号的正常范围,将超出正常范围外的第一通道信号和第二通道信号判断为异常信号。此外,还可以通过设置实时监控模式,使示波器对被测器件的工作状态进行持续的监视,从而展示出被测器件的实时工作状态,便于应用示波器对被测器件的工作状态进行记录,以用于后续进行更详细的故障分析。

而除了以第一通道信号和第二通道信号的异常性作为处理模块的触发信号,还可以利用上位机发出的起始信号和结束信号作为处理模块的触发信号,从而形成单次触发模式和连续触发模式的区别。

image

如上图,展示了单次触发模式和连续触发模式的工作原理示意图,在单次触发模式和连续触发模式下,处理模块等待接收上位机发出的起始信号。处理模块接收到起始信号后,开始等待接收上位机发出的结束信号。

在接收到结束信号之前的这个时间窗口内,在单次触发模式下,会对第一通道信号和第二通道信号执行单次采样,并对于该次采样得到的第一通道信号和第二通道信号进行特征提取处理和图形化处理。其中,会对第一通道信号进行特征提取处理和图形化处理获得第一结果,对第二通道信号进行特征提取处理和图形化处理获得第二结果。

在单次触发模式下,由于只执行一次采样,因此通过显示模块将第一结果、第二结果以及它们之间的对比结果显示出来时,将维持显示内容不变,也就是维持显示这次采样所得的第一结果、第二结果以及它们之间的对比结果。因此,在单次触发模式下,显示模块所显示出的内容是静态的。

而在连续触发模式下,处理模块在时间窗口内以预设的采样频率对第一通道信号和第二通道信号执行连续的多次采样,这个持续的采样过程直至处理模块接收到上位机发出的停止信号时结束。处理模块对采样所得的第一通道信号和第二通道信号进行特征提取处理和图形化处理,从而获得第一结果和第二结果。

本次采样所得的第一结果、第二结果以及它们之间的对比结果,将更新上次采样所得的第一结果、第二结果以及它们之间的对比结果。而且,处理模块会将每次采样所得的第一结果、第二结果以及它们之间的对比结果实时传送到显示模块中进行显示,因此,在连续触发模式下,显示模块所显示出的内容是动态的。

以上就是思林杰发明的双通道示波器及其控制方案,该方案中的示波器具有对两个通道信号的处理能力,能够在不同的工作模式下,将对两个通道信号的处理结果以及它们的对比结果显示出来,从而方便对被测器件进行故障分析。

推荐阅读
关注数
12739
内容数
1029
从专利出发,浅析一切关于柔性屏、折叠屏、10倍光学变焦技术等有趣的前沿技术
目录
极术微信服务号
关注极术微信号
实时接收点赞提醒和评论通知
安谋科技学堂公众号
关注安谋科技学堂
实时获取安谋科技及 Arm 教学资源
安谋科技招聘公众号
关注安谋科技招聘
实时获取安谋科技中国职位信息