本發(fā)明涉及CAN通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法及裝置。

背景技術(shù)：

CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network,CAN)的簡稱，CAN通信是汽車領(lǐng)域廣泛使用的控制器之間的通信方式。CAN線一般分為CAN_高位線(CAN_H線)和CAN_低位線(CAN_L線)，在電路板上CAN_H線和CAN_L線之間會形成一個差分電容C_diff，C_diff對CAN_H線和CAN_L線的上升和下降時間及CAN_H線和CAN_L線的同步性形成影響，C_diff不宜太大，一般在100pF以內(nèi)。由于差分電容C_diff的電容值很小，從而給測量帶來了很大的困難，測量精度也很不準(zhǔn)確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種差分電容的電容值的測量方法及裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法對CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值進行測量的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實施例提供一種CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法，CAN高位線的對地電容與CAN低位線的對地電容相等，所述測量方法包括：

獲取CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值；

獲取所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和；

根據(jù)所述第一電容值和所述電容值之和，確定差分電容的第二電容值。

其中，所述CAN高位線的對地電容、所述CAN低位線的對地電容以及所述CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容構(gòu)成待測電路。

其中，獲取CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值的步驟，包括：

利用第一測量電路對所述待測電路進行測量，確定CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值。

其中，獲取所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和的步驟，包括：

利用第二測量電路對所述待測電路進行測量，確定所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和。

其中，所述第一測量電路包括：用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)幅度的方波信號的第一信號發(fā)生器、用于采集CAN高位線的波形或者CAN低位線的波形第一示波器、第一電阻以及第一二極管；其中，

所述CAN高位線與所述CAN低位線之間通過一導(dǎo)線短接，所述CAN高位線分別與所述第一示波器的一端和所述第一電阻的一端連接，所述第一示波器的另一端接地，所述第一電阻的另一端與所述第一二極管的負(fù)極連接，所述第一二極管的正極與所述第一信號發(fā)生器的一端連接，所述第一信號發(fā)生器的另一端接地。

其中，所述第二測量電路包括：用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)幅度的方波信號的第二信號發(fā)生器、用于采集CAN高位線的波形或者CAN低位線的波形第二示波器、第二電阻以及第二二極管；其中，

所述CAN低位線通過一導(dǎo)線短接到地，所述CAN高位線分別與所述第二示波器的一端和所述第二電阻的一端連接，所述第二示波器的另一端接地，所述第二電阻的另一端與所述第二二極管的負(fù)極連接，所述第二二極管的正極與所述第二信號發(fā)生器的一端連接，所述第二信號發(fā)生器的另一端接地。

本發(fā)明實施例還提供一種CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量裝置，CAN高位線的對地電容與CAN低位線的對地電容相等，所述測量裝置包括：

第一獲取模塊，用于獲取CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值；

第二獲取模塊，用于獲取所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和；

確定模塊，用于根據(jù)所述第一電容值和所述電容值之和，確定差分電容的第二電容值。

其中，所述CAN高位線的對地電容、所述CAN低位線的對地電容以及所述CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容構(gòu)成待測電路。

其中，所述第一獲取模塊包括：

第一獲取子模塊，用于利用第一測量電路對所述待測電路進行測量，確定CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值。

其中，所述第二獲取模塊包括：

第二獲取子模塊，用于利用第二測量電路對所述待測電路進行測量，確定所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和。

其中，所述第一測量電路包括：用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)幅度的方波信號的第一信號發(fā)生器、用于采集CAN高位線的波形或者CAN低位線的波形第一示波器、第一電阻以及第一二極管；其中，

所述CAN高位線與所述CAN低位線之間通過一導(dǎo)線短接，所述CAN高位線分別與所述第一示波器的一端和所述第一電阻的一端連接，所述第一示波器的另一端接地，所述第一電阻的另一端與所述第一二極管的負(fù)極連接，所述第一二極管的正極與所述第一信號發(fā)生器的一端連接，所述第一信號發(fā)生器的另一端接地。

其中，所述第二測量電路包括：用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)幅度的方波信號的第二信號發(fā)生器、用于采集CAN高位線的波形或者CAN低位線的波形第二示波器、第二電阻以及第二二極管；其中，

所述CAN低位線通過一導(dǎo)線短接到地，所述CAN高位線分別與所述第二示波器的一端和所述第二電阻的一端連接，所述第二示波器的另一端接地，所述第二電阻的另一端與所述第二二極管的負(fù)極連接，所述第二二極管的正極與所述第二信號發(fā)生器的一端連接，所述第二信號發(fā)生器的另一端接地。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果：

本發(fā)明實施例的差分電容的電容值的測量方法及裝置中，采用分步測試方法，首先測試CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值，再測試CAN高位線的對地電容與差分電容的和，最后通過計算可得到差分電容的電容值；該測量方法能夠?qū)崿F(xiàn)對差分電容的測量且精確度較高。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明實施例提供的CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法的基本步驟流程圖；

圖2表示本發(fā)明實施例提供的CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法中第一測量電路的電路圖；

圖3表示本發(fā)明實施例提供的CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法中第二測量電路的電路圖；

圖4表示本發(fā)明實施例提供的CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法中示波器捕捉的波形圖；

圖5表示CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例一種CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法，CAN高位線的對地電容與CAN低位線的對地電容相等，所述測量方法包括：

步驟11，獲取CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值；

步驟12，獲取所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和；

步驟13，根據(jù)所述第一電容值和所述電容值之和，確定差分電容的第二電容值。

本發(fā)明的上述實施例中需要先對CAN高位線的對地電容與CAN低位線的對地電容進行測量，經(jīng)過測量可知CAN高位線的對地電容與CAN低位線的對地電容非常接近，本發(fā)明實施例中默認(rèn)CAN高位線的對地電容與CAN低位線的對地電容相等，設(shè)為C_in。

本發(fā)明實施例中采用分步測試的方法測量差分電容的電容值。具體的，如圖2及圖3所示，所述CAN高位線的對地電容C_in、所述CAN低位線的對地電容C_in以及所述CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容C_diff構(gòu)成待測電路DUT。

進一步的，步驟11包括：

步驟111，利用第一測量電路對所述待測電路進行測量，確定CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值。

且如圖2所示，所述第一測量電路包括：用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)幅度的方波信號的第一信號發(fā)生器、用于采集CAN高位線的波形或者CAN低位線的波形第一示波器、第一電阻R_Test以及第一二極管D1；其中，

所述CAN高位線與所述CAN低位線之間通過一導(dǎo)線短接，所述CAN高位線分別與所述第一示波器的一端和所述第一電阻R_Test的一端連接，所述第一示波器的另一端接地，所述第一電阻R_Test的另一端與所述第一二極管D1的負(fù)極連接，所述第一二極管D1的正極與所述第一信號發(fā)生器的一端連接，所述第一信號發(fā)生器的另一端接地。

本發(fā)明的上述實施例中，第一示波器具有CAN/LIN譯碼功能；且該第一示波器支持CAN_H(CAN高位線)/CAN_L(CAN低位線)單通道輸入或者CAN_H(CAN高位線)/CAN_L(CAN低位線)采用差分探頭差分輸入。

較佳的，利用第一測量電路對所述待測電路進行測量確定第一電容值的具體步驟為：

步驟21，用第一信號發(fā)生器向待測電路DUT的CAN端口發(fā)送幅度為5v的方波信號；

步驟22，用第一示波器監(jiān)測CAN_H的波形或者CAN_L的波形，即第一信號發(fā)生器的輸出端；當(dāng)?shù)谝恍盘柊l(fā)生器停止方波信號發(fā)送時，用第一示波器捕捉CAN_H的波形或者CAN_L的波形，如圖4所示；

步驟23，如圖4所示，調(diào)整X1，X2，Y1，Y2的光標(biāo)，定位到V_can和0.37V_can的位置，從示波器中獲取ΔX和ΔY，其中ΔX就是DUT內(nèi)部電容的放電時間常數(shù)τ，根據(jù)公式計算電容值C_in，由于圖2所示的第一測量電路中把CAN_H和CAN_L線短接，所以電路中的總電容為C_in的兩倍,則：

需要說明的是，第一電阻R_Test的具體值根據(jù)待測電路DUT中是否包含終端電阻相關(guān)，例如當(dāng)DUT中包含終端電阻時，第一電阻R_Test＝120Ω；當(dāng)DUT中不包含終端電阻時，第一電阻R_Test＝60Ω。

進一步需要說明的是，第一信號發(fā)生器發(fā)送的方波信號的幅度、第一電阻的電阻值、以及放電時間常數(shù)τ的獲取過程中采用的電壓值的大小均為本發(fā)明的較佳實施例，不用于限制本申請的保護范圍。

進一步的，步驟12包括：

步驟121，利用第二測量電路對所述待測電路進行測量，確定所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和。

且如圖3所示，所述第二測量電路包括：用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)幅度的方波信號的第二信號發(fā)生器、用于采集CAN高位線的波形或者CAN低位線的波形第二示波器、第二電阻R_Test以及第二二極管D2；其中，

所述CAN低位線通過一導(dǎo)線短接到地，所述CAN高位線分別與所述第二示波器的一端和所述第二電阻R_Test的一端連接，所述第二示波器的另一端接地，所述第二電阻R_Test的另一端與所述第二二極管D2的負(fù)極連接，所述第二二極管D2的正極與所述第二信號發(fā)生器的一端連接，所述第二信號發(fā)生器的另一端接地。

本發(fā)明的上述實施例中，第二示波器具有CAN/LIN譯碼功能；且該第二示波器支持CAN_H(CAN高位線)/CAN_L(CAN低位線)單通道輸入或者CAN_H(CAN高位線)/CAN_L(CAN低位線)采用差分探頭差分輸入。

較佳的，利用第二測量電路對所述待測電路進行測量確定第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和的具體步驟為：

步驟31，用第二信號發(fā)生器向待測電路DUT的CAN端口發(fā)送幅度為5V的方波信號；

步驟32，利用第二示波器監(jiān)測CAN_H的波形或者CAN_L的波形，即第二信號發(fā)生器的輸出端；當(dāng)?shù)诙盘柊l(fā)生器停止方波信號發(fā)送時，用第二示波器捕捉CAN_H的波形或者CAN_L的波形，如圖4所示；

步驟33，如圖4所示，調(diào)整X1，X2，Y1，Y2的光標(biāo)，定位到V_can和0.37V_can的位置，并可以直接從示波器中直接獲取ΔX和ΔY，其中ΔX就是DUT內(nèi)部電容的放電時間常數(shù)τ，由于圖3所示的第二測量電路中把CAN_L短接到地，所以計算出的電容為CAN_H的對地電容C_in與差分電容C_diff的和，即：

需要說明的是，第二電阻R_Test的具體值根據(jù)待測電路DUT中是否包含終端電阻相關(guān)，例如當(dāng)DUT中包含終端電阻時，第二電阻R_Test＝120Ω；當(dāng)DUT中不包含終端電阻時，第二電阻R_Test＝60Ω。

進一步需要說明的是，第二信號發(fā)生器發(fā)送的方波信號的幅度、第二電阻的電阻值、以及放電時間常數(shù)τ的獲取過程中采用的電壓值的大小均為本發(fā)明的較佳實施例，不用于限制本申請的保護范圍。

具體的，根據(jù)公式(1)和公式(2)可以得到差分電容C_diff的電容值，即：

故根據(jù)公式(3)可以得到差分電容C_diff的電容值。

需要說明的是，上述第一測量電路和第二測量電路的相同部分可以采用相同的硬件設(shè)備，也可以采用不同的硬件設(shè)備，在此不作具體限定。

綜上，本發(fā)明的上述實施例中采用分步測試方法，首先測試CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值，再測試CAN高位線的對地電容與差分電容的和，最后通過計算可得到差分電容的電容值；該測量方法能夠?qū)崿F(xiàn)對差分電容的測量且精確度較高。

為了更好的實現(xiàn)上述目的，如圖5所示，本發(fā)明的另一實施例還提供一種CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量裝置，CAN高位線的對地電容與CAN低位線的對地電容相等，所述測量裝置包括：

第一獲取模塊51，用于獲取CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值；

第二獲取模塊52，用于獲取所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和；

確定模塊53，用于根據(jù)所述第一電容值和所述電容值之和，確定差分電容的第二電容值。

具體的，本發(fā)明的上述實施例中所述CAN高位線的對地電容、所述CAN低位線的對地電容以及所述CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容構(gòu)成待測電路。

具體的，本發(fā)明的上述實施例中所述第一獲取模塊包括：

第一獲取子模塊，用于利用第一測量電路對所述待測電路進行測量，確定CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值。

具體的，本發(fā)明的上述實施例中所述第二獲取模塊包括：

第二獲取子模塊，用于利用第二測量電路對所述待測電路進行測量，確定所述第一電容值與差分電容的第二電容值的電容值之和。

具體的，本發(fā)明的上述實施例中所述第一測量電路包括：用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)幅度的方波信號的第一信號發(fā)生器、用于采集CAN高位線的波形或者CAN低位線的波形第一示波器、第一電阻以及第一二極管；其中，

所述CAN高位線與所述CAN低位線之間通過一導(dǎo)線短接，所述CAN高位線分別與所述第一示波器的一端和所述第一電阻的一端連接，所述第一示波器的另一端接地，所述第一電阻的另一端與所述第一二極管的負(fù)極連接，所述第一二極管的正極與所述第一信號發(fā)生器的一端連接，所述第一信號發(fā)生器的另一端接地。

具體的，本發(fā)明的上述實施例中所述第二測量電路包括：用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)幅度的方波信號的第二信號發(fā)生器、用于采集CAN高位線的波形或者CAN低位線的波形第二示波器、第二電阻以及第二二極管；其中，

所述CAN低位線通過一導(dǎo)線短接到地，所述CAN高位線分別與所述第二示波器的一端和所述第二電阻的一端連接，所述第二示波器的另一端接地，所述第二電阻的另一端與所述第二二極管的負(fù)極連接，所述第二二極管的正極與所述第二信號發(fā)生器的一端連接，所述第二信號發(fā)生器的另一端接地。

需要說明的是，本發(fā)明的實施例中采用分步測試方法，首先測試CAN高位線的對地電容的第一電容值或者CAN低位線的對地電容的第一電容值，再測試CAN高位線的對地電容與差分電容的和，最后通過計算可得到差分電容的電容值；該測量方法能夠?qū)崿F(xiàn)對差分電容的測量且精確度較高。

需要說明的是，本發(fā)明實施例提供的CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量裝置是應(yīng)用上述CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法的測量裝置，則上述CAN高位線和CAN低位線之間的差分電容的電容值的測量方法的所有實施例均適用于該測量裝置，且均能達(dá)到相同或相似的有益效果。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。