本申請(qǐng)涉及電數(shù)字處理，具體涉及一種低功耗電子計(jì)數(shù)器及其計(jì)數(shù)方法。

背景技術(shù)：

1、電子計(jì)數(shù)器是一種對(duì)電數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低功耗計(jì)數(shù)的裝置，可以廣泛應(yīng)用于電梯、機(jī)械、包裝、開關(guān)柜等計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)領(lǐng)域。由于電子計(jì)數(shù)器的體積小、集成度高、沒有機(jī)械磨損，因此相比于傳統(tǒng)計(jì)數(shù)器，其具有低功耗、高耐用的特點(diǎn)。電子計(jì)數(shù)器在使用過程中，其內(nèi)部感應(yīng)到感應(yīng)信號(hào)出現(xiàn)一次脈沖信號(hào)后，電子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值就會(huì)加一，其中感應(yīng)信號(hào)是模擬信號(hào)，電子計(jì)數(shù)器需要通過內(nèi)置的adc模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再通過數(shù)字信號(hào)判斷是否發(fā)生脈沖。因此adc模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換越精確，電子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果越準(zhǔn)確。

2、在模數(shù)轉(zhuǎn)換的過程中，adc模塊需要設(shè)置量化范圍，從而adc模塊將屬于量化范圍內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字，而對(duì)于量化范圍外的電壓adc模塊會(huì)直接忽略。而在實(shí)際工作場(chǎng)中，感應(yīng)信號(hào)的電壓可能會(huì)出現(xiàn)較大的變動(dòng)，當(dāng)感應(yīng)信號(hào)的電壓變化信息在量化范圍之外時(shí)，adc模塊會(huì)無法捕捉到準(zhǔn)確的脈沖信號(hào)信息，造成最后的計(jì)數(shù)失誤。因此在電子計(jì)數(shù)器中，電子計(jì)數(shù)器的內(nèi)置adc模塊的量化范圍設(shè)置不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致的計(jì)數(shù)失誤問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，提供一種低功耗電子計(jì)數(shù)器及其計(jì)數(shù)方法，以解決現(xiàn)有的問題。

2、本申請(qǐng)解決技術(shù)問題的方案是提供一種低功耗電子計(jì)數(shù)器及其計(jì)數(shù)方法，包括以下步驟：

3、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，該方法包括以下步驟：

4、采集電子計(jì)數(shù)器歷史運(yùn)行時(shí)的每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)、以及各時(shí)刻的實(shí)時(shí)感應(yīng)信號(hào)；

5、對(duì)每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行濾波，得到每個(gè)平滑脈沖信號(hào)，提取每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的突變點(diǎn)；以所述突變點(diǎn)為分割點(diǎn)，將每個(gè)平滑脈沖信號(hào)劃分為多個(gè)信號(hào)段；

6、分析每個(gè)平滑脈沖信號(hào)中不同信號(hào)段內(nèi)元素的變化情況以及信號(hào)段內(nèi)元素之間的差異情況，確定噪聲幅度；得到基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度；

7、根據(jù)每個(gè)平滑脈沖信號(hào)中最大突變點(diǎn)與其他突變點(diǎn)之間的變化率，確定每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的歷史脈沖斜率，并結(jié)合所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度，構(gòu)建脈沖映射函數(shù)；

8、根據(jù)各時(shí)刻的實(shí)時(shí)感應(yīng)信號(hào)中相鄰元素之間的變化率，確定各時(shí)刻的實(shí)時(shí)脈沖斜率；將所述實(shí)時(shí)脈沖斜率作為脈沖映射函數(shù)的自變量，結(jié)合所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度，確定各時(shí)刻電子計(jì)數(shù)器內(nèi)置adc模塊的量化范圍，對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

9、優(yōu)選的，所述確定噪聲幅度，包括：

10、計(jì)算每個(gè)平滑脈沖信號(hào)中各信號(hào)段內(nèi)所有元素的均值，記為信號(hào)均值；

11、將所述信號(hào)均值的最小值對(duì)應(yīng)的信號(hào)段，記為非脈沖信號(hào)段；根據(jù)所述非脈沖信號(hào)段對(duì)應(yīng)的時(shí)段在脈沖感應(yīng)信號(hào)截取相同時(shí)段的信號(hào)，記為噪聲信號(hào)段；

12、將每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)中噪聲信號(hào)段內(nèi)所有元素的極差，作為每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)的信號(hào)幅值；

13、將所述歷史運(yùn)行時(shí)所有脈沖感應(yīng)信號(hào)的信號(hào)幅值的均值，作為噪聲幅度。

14、優(yōu)選的，所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度的計(jì)算方法為：，其中，為基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度，為噪聲幅度，為adc模塊的預(yù)設(shè)分辨率。

15、優(yōu)選的，所述確定每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的歷史脈沖斜率，包括：

16、將每個(gè)平滑脈沖信號(hào)中所有元素的最大值，記為每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的脈沖頂點(diǎn)；

17、分析每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的脈沖頂點(diǎn)之前的突變點(diǎn)與非脈沖信號(hào)段的信號(hào)均值之間差異情況，確定每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的脈沖起點(diǎn)；

18、將所述脈沖起點(diǎn)與所述脈沖頂點(diǎn)的差異，記為第一差異；

19、計(jì)算所述脈沖起點(diǎn)與所述脈沖頂點(diǎn)之間的間隔時(shí)長(zhǎng)；將所述第一差異與間隔時(shí)長(zhǎng)的比值，作為每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的歷史脈沖斜率。

20、優(yōu)選的，所述確定每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的脈沖起點(diǎn)，包括：

21、將每個(gè)平滑脈沖信號(hào)中非脈沖信號(hào)段的信號(hào)均值與預(yù)設(shè)判斷閾值的乘積，記為跳點(diǎn)判斷值；

22、從每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的脈沖頂點(diǎn)依次往前遍歷所有突變點(diǎn)，將首次遍歷的小于等于跳點(diǎn)判斷值的突變點(diǎn)，記為每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的脈沖起點(diǎn)。

23、優(yōu)選的，所述構(gòu)建脈沖映射函數(shù)，包括：

24、將每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的平滑脈沖信號(hào)的脈沖頂點(diǎn)，記為每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)的最佳脈沖電壓；

25、將所述最佳脈沖電壓與所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度的比值，作為每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)的最佳倍數(shù)；

26、將每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)的歷史脈沖斜率與最佳倍數(shù)組成二維數(shù)據(jù)對(duì)；將所述歷史運(yùn)行時(shí)所有脈沖感應(yīng)信號(hào)的二維數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行曲線擬合，將擬合函數(shù)記為脈沖映射函數(shù)。

27、優(yōu)選的，所述確定各時(shí)刻的實(shí)時(shí)脈沖斜率，包括：

28、將各時(shí)刻的實(shí)時(shí)感應(yīng)信號(hào)中各元素與前一個(gè)元素之間差異，記為第二差異；

29、計(jì)算各時(shí)刻的實(shí)時(shí)感應(yīng)信號(hào)中各元素與前一個(gè)元素之間的時(shí)間間隔；將第二差異與時(shí)間間隔的比值，記為各元素的信號(hào)變化率；

30、將各時(shí)刻的實(shí)時(shí)感應(yīng)信號(hào)中所有元素的信號(hào)變化率的均值，作為各時(shí)刻的實(shí)時(shí)脈沖斜率。

31、優(yōu)選的，所述各時(shí)刻電子計(jì)數(shù)器內(nèi)置adc模塊的量化范圍為，其中，為各時(shí)刻的最佳高電壓。

32、優(yōu)選的，所述各時(shí)刻的最佳高電壓，包括：

33、將各時(shí)刻的實(shí)時(shí)脈沖斜率作為脈沖映射函數(shù)的自變量，獲得各時(shí)刻的最佳倍數(shù)；

34、將各時(shí)刻的最佳倍數(shù)與所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度的乘積，作為各時(shí)刻的最佳高電壓。

35、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種低功耗電子計(jì)數(shù)器，所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)采用上述任意一項(xiàng)所述一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法實(shí)現(xiàn)。

36、本申請(qǐng)至少具有如下有益效果：

37、本申請(qǐng)分析每個(gè)平滑脈沖信號(hào)中不同信號(hào)段內(nèi)元素的變化情況以及信號(hào)段內(nèi)元素之間的差異情況，確定噪聲幅度；得到基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度，其有益效果在于考慮了脈沖感應(yīng)信號(hào)中脈沖成份和高頻噪聲成份，將不存在脈沖成分的噪聲信號(hào)段區(qū)分出來，獲取基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度，以確保adc模塊不對(duì)噪聲信號(hào)敏感，避免電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)失誤；根據(jù)每個(gè)平滑脈沖信號(hào)中最大突變點(diǎn)與其他突變點(diǎn)的變化率，以及最大突變點(diǎn)與所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度的差異情況，構(gòu)建脈沖映射函數(shù)，其有益效果在于分析了脈沖信號(hào)的變化的斜率與脈沖電壓之間的映射關(guān)系；根據(jù)各時(shí)刻的實(shí)時(shí)感應(yīng)信號(hào)中相鄰元素之間的變化率，確定各時(shí)刻的實(shí)時(shí)脈沖斜率；將所述實(shí)時(shí)脈沖斜率作為脈沖映射函數(shù)的自變量，結(jié)合所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度，確定各時(shí)刻電子計(jì)數(shù)器內(nèi)置adc模塊的量化范圍，對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，其有益效果在于考慮了不同時(shí)刻的感應(yīng)信號(hào)的變化率，調(diào)整電子計(jì)數(shù)器內(nèi)置adc模塊的量化范圍，使得量化范圍盡可能包含脈沖電壓變化范圍，能夠更準(zhǔn)確的獲得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)果，進(jìn)而提高電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述確定噪聲幅度，包括：

3.如權(quán)利要求1所述的一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度的計(jì)算方法為：，其中，為基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度，為噪聲幅度，為adc模塊的預(yù)設(shè)分辨率。

4.如權(quán)利要求1所述的一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述確定每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的歷史脈沖斜率，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述確定每個(gè)平滑脈沖信號(hào)的脈沖起點(diǎn)，包括：

6.如權(quán)利要求4所述的一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述構(gòu)建脈沖映射函數(shù)，包括：

7.如權(quán)利要求1所述的一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述確定各時(shí)刻的實(shí)時(shí)脈沖斜率，包括：

8.如權(quán)利要求1所述的一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述各時(shí)刻電子計(jì)數(shù)器內(nèi)置adc模塊的量化范圍為，其中，為各時(shí)刻的最佳高電壓。

9.如權(quán)利要求8所述的一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述各時(shí)刻的最佳高電壓，包括：

10.一種低功耗電子計(jì)數(shù)器，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)采用如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述一種低功耗電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方法實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及電數(shù)字處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低功耗電子計(jì)數(shù)器及其計(jì)數(shù)方法，該方法包括：采集電子計(jì)數(shù)器歷史運(yùn)行時(shí)的每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)、以及各時(shí)刻的實(shí)時(shí)感應(yīng)信號(hào)；對(duì)每個(gè)脈沖感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行濾波，得到每個(gè)平滑脈沖信號(hào)，將每個(gè)平滑脈沖信號(hào)劃分為多個(gè)信號(hào)段；確定噪聲幅度；得到基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度；構(gòu)建脈沖映射函數(shù)；確定各時(shí)刻的實(shí)時(shí)脈沖斜率；將所述實(shí)時(shí)脈沖斜率作為脈沖映射函數(shù)的自變量，結(jié)合所述基礎(chǔ)量化長(zhǎng)度，確定各時(shí)刻電子計(jì)數(shù)器內(nèi)置ADC模塊的量化范圍，對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。本申請(qǐng)可調(diào)整電子計(jì)數(shù)器內(nèi)置ADC模塊的量化范圍，更準(zhǔn)確的獲得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)果，提高電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：王岳,周波濤,張敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島海泰創(chuàng)盈儀器儀表有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10