用于检测输入信号的信号电平的变化的电子系统的制作方法

本公开涉及一种用于检测电子系统的输入信号的信号电平的变化的电子系统。

背景技术：

1、例如，电子系统可以是hvdc(high voltage direct current，高压直流)数字输入模块、电压测量模块、电流测量模块、或温度测量模块。电子系统也可以呈不同设备的形式。

2、这种电子系统被配置为接收和分析输入信号。例如，输入信号可以是从hvdc系统的传感器、换能器或其他监控装备发送的信号。

3、电子系统被配置为检测从一个电平到另一电平的信号变化。出版物wo 2012/034594a1公开了一种用于感测由模拟输入信号提供的二进制信号的设备，该设备包括用于测量信号的信号电平以及用于响应于所测量的信号电平来控制输入阻抗的装置。

4、虽然信号中的一些可能在较长时间段内保持稳定，但其他信号可能更加动态。

5、为了检测不同种类信号的信号电平的变化，通常由a/d转换器一直对信号进行采样。a/d转换器将模拟输入信号转换成数字数据，该数字信号然后由控制系统进行分析。由于连续采样，需要更高水平的所递送的功率。

技术实现思路

1、本公开的实施例涉及一种用于检测输入信号的信号电平的变化的改进的电子系统。

2、根据第一方面，用于检测输入信号的信号电平的变化的电子系统包括控制系统、模拟比较器和a/d转换器。控制系统被配置为选择性地将a/d转换器设置为待机模式和触发模式，其中在待机模式下，a/d转换器被禁用于对输入信号进行采样，并且模拟比较器被配置为检测输入信号的变化。控制系统被配置为当由模拟比较器检测到输入信号的变化时，将a/d转换器切换到触发模式。在触发模式下，a/d转换器被配置为用于对输入信号进行采样并将输入信号转换为数字数据。控制系统被配置为分析数字数据。控制系统可以被配置为在已经检测到信号电平的变化之后将a/d转换器切换回待机模式。

3、在这种系统中，功耗降低，因为a/d转换器不连续采样输入信号，而是仅在已经由模拟比较器检测到信号的变化时采样。

4、输入信号可以是模拟信号。这还包括由模拟信号实施的数字输入信号，例如具有两个不同的信号电平，如wo 2012/034594 a1所示。

5、电子系统可以包括两个模拟比较器。模拟比较器中的第一模拟比较器可以被配置为将输入信号与高阈值进行比较，并且当输入信号达到或超过高阈值时向控制系统提供信号。模拟比较器中的第二模拟比较器被配置为将输入信号与低阈值进行比较，并在输入信号达到或低于低阈值时向控制系统提供信号。模拟比较器可以是低功率模拟比较器。第一比较器可以被配置为检测上升模拟信号，以及第二比较器可以被配置为检测下降模拟信号。

6、电子系统可以包括开关，其中控制系统被配置为启用开关并将a/d转换器设置在触发模式，以及禁用开关并将a/d转换器设置在待机模式。

7、开关可以被配置为使得a/d转换器在触发模式下连接到输入信号，以及在待机模式下与输入信号断开。例如，开关可以被配置为由数字或模拟信号触发。

8、控制系统可以被配置为在待机模式和触发模式下向a/d转换器提供控制信号。控制系统还可以提供a/d转换器的配置。可以通过控制和配置接口来控制和配置a/d转换器。例如，控制系统和a/d转换器之间的控制和配置接口可以是单个i/o线、多个i/o线、和/或串行接口。

9、控制系统可以被配置为向a/d转换器提供时钟信号。可以仅在触发模式下提供时钟信号。由此，可以进一步降低功耗。也可能的是在待机模式下也向a/d转换器提供具有较低频率的时钟信号或短期时钟信号。在这种情况下，可以在待机模式下对a/d转换器进行诊断和/或校准过程。

10、在触发模式下，时钟信号可以具有随时间变化的频率。在触发模式下，频率可以连续地或步进地增加。作为示例，当a/d转换器被设置在触发模式时，时钟信号的频率可以连续上升，并且然后频率可以在特定时间内保持处于特定水平。作为另一示例，时钟信号可以在大于零的不同频率水平之间步进地上升。在触发模式结束时，当控制系统已经检测到变化的电平时，时钟信号可以被切断或者以较慢频率提供。

11、控制系统可以被配置为设置用于比较器的阈值电平。控制系统可以设置用于第一比较器的高阈值电平，以及用于第二比较器的低阈值电平。

12、电子系统可以包括两个以上的模拟比较器。作为示例，由此，当模拟信号达到操作条件之外的值时，可以增加冗余和/或可以提供警告。

13、电子系统可以包括多个a/d转换器。在这种情况下，可以由电子系统处理和分析多个模拟信号。

14、在当前未要求保护的用于检测信号电平的变化的方法中，可以提供前文中公开的电子系统，并且a/d转换器可以选择性地设置在触发模式和待机模式。

技术特征：

1.一种用于检测输入信号(s)的信号电平的变化的电子系统(1)，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的电子系统(1)，其特征在于，

3.根据前述权利要求中任一项所述的电子系统，其特征在于，

4.根据权利要求1或2所述的电子系统(1)，其特征在于，

5.根据权利要求1或2所述的电子系统(1)，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的电子系统(1)，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的电子系统(1)，其特征在于，

8.根据权利要求1-2、6以及7中任一项所述的电子系统(1)，其特征在于，

9.根据权利要求1-2、6以及7中任一项所述的电子系统(1)，其特征在于，

10.根据权利要求3所述的电子系统(1)，其特征在于，

11.根据权利要求1-2、6-7以及10中任一项所述的电子系统(1)，其特征在于，

12.根据权利要求1-2、6-7以及10中任一项所述的电子系统(1)，其特征在于，

13.根据权利要求12所述的电子系统(1)，其特征在于，

14.根据权利要求1-2、6-7、10以及13中任一项所述的电子系统(1)，其特征在于，

15.根据权利要求1-2、6-7、10以及13中任一项所述的电子系统(1)，其特征在于，

技术总结一种用于检测输入信号的信号电平的变化的电子系统包括控制系统、模拟比较器和A/D转换器，其中控制系统被配置为用于选择性地将A/D转换器设置在待机模式和触发模式，其中在待机模式下，A/D转换器被禁用于对输入信号进行采样，并且模拟比较器被配置为检测输入信号的变化，其中控制系统被配置为当由模拟比较器检测到输入信号的变化时将A/D转换器切换到触发模式，其中在触发模式下，A/D转换器被启用以对输入信号进行采样并将输入信号转换成数字数据，并且其中控制系统被配置为分析数字数据。技术研发人员：L·奥斯塔芬斯基受保护的技术使用者：日立能源有限公司技术研发日：20231130技术公布日：2024/7/23