计算机外部储存设备检测装置

本发明属于计算机外部储存，尤其涉及计算机外部储存设备检测装置。

背景技术：

1、计算机外部储存设备，一般是将多个固态硬盘插入到该存储设备中，与计算机进行电性连接，达到储存的作用，固态硬盘的稳定是保证存储设备以及计算机稳定运行的基础，固态硬盘通常包括存储单元、控制单元，通常只有电源指示灯、数据读写指示灯来指示硬盘的工作状态，发生故障了才去检测、处理，其没有对硬盘的运行性能进行检测、调控，不仅不利于固态硬盘、计算机的存储效率，还增加了故障检测、维修的成本。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供计算机外部储存设备检测装置，通过对固态硬盘的运行性能：电源、功耗、电磁、温度进行检测，相应的采取备用电池以及过压防护、速率匹配调节固态硬盘的负荷、电磁干扰抑制、降温进行调控，能预防故障发生、定位固态硬盘故障。

2、其技术方案是，包括固态硬盘的电源检测模块、电磁检测模块、功耗检测模块、散热检测模块，所述电源检测模块通过设置备用电池防止掉电、瞬态抑制二极管过压防护、π型滤波减小脉动为固态硬盘供电；

3、所述电磁检测模块检测环境中的电磁场，并由鉴频电路得出电磁场的频率、幅度，强电场时，分别去固态硬盘控制器、功耗检测模块；

4、所述功耗检测模块采取采集供电电压的电流、电压，再由乘法器乘积计算出功率，功率与额定功率由减法器计算出功耗，功耗分别去固态硬盘控制器、散热检测模块，其中，电流采用acs711传感器检测供电电压的电流，并在电流幅度小、电磁场强时，采取电流偏置提高输入阻抗，通过谐振阻抗负向调节电流转换电压的幅值，再谐振阻抗正向调节光电耦合器灵敏度的隔离转换，再进入乘法器；

5、所述散热检测模块采用温度传感器检测固态硬盘的温度，与功耗信号叠加加到运算放大器ar3的反相输入端，运算放大器ar3的同相输入端获取降温控制信号，运算放大器ar3差动运算，经反时限反馈到降温控制器。

6、优选的，所述功耗检测模块包括电阻r4、电阻r3，电阻r4的一端连接电源电压，电阻r3的一端连接传感器检测的电源电流，电阻r4的另一端分别连接接地电容c3的一端、接地电阻r5的一端、乘法器ic1的引脚6，电阻r3的另一端分别连接电容c4的一端、接地电阻r9的一端、三极管q2的基极、三极管q1的集电极，电容c4的另一端分别连接接地电阻r6的一端、电容c5的一端，三极管q2的发射极连接电源+5v， 三极管q2的集电极分别连接晶闸管v1的控制极双向二极管sd1的一端，晶闸管v1的阳极连接电源+5v，晶闸管v1的阴极连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端分别连接稳压源v2的阴极、三极管q1的基极，晶闸管v1的阳极连接地，晶闸管v2的参考极分别连接三极管q1的发射极、接地电阻r10的一端，电容c5的另一端连接电阻r7的一端，电阻r7的另一端分别连接频敏电感rf1的一端、接地电阻r7a的一端、电阻r12的一端、电解电容e3的正极、运算放大器ar1的反相输入端，频敏电感rf1的另一端连接接地电容c6的一端，运算放大器ar1的同相输入端连接地，运算放大器ar1的输出端分别连接电解电容e3的负极、电阻r12的另一端、光电耦合器u1的引脚1，光电耦合器u1的引脚2连接地，光电耦合器u1的引脚4通过电阻r15连接电源+6v，光电耦合器u1的引脚3分别连接接地电阻r13的一端，电阻r14的另一端连接乘法器ic1的引脚1，光电耦合器u1的引脚5分别连接电容c7的一端、频敏电感rf1的一端、接地电阻r7b的一端，电容c7的另一端、频敏电感rf1的另一端连接电源+6v，乘法器ic1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10连接地，乘法器ic1的引脚2连接电源+15v，乘法器ic1的引脚5连接电源-15v，乘法器ic1的引脚4连接通过电阻r17连接运算放大器ar2的同相输入端，运算放大器ar2的反相输入端和接地电阻r18的一端连接固态硬盘供电电源的额定功率，运算放大器ar2的输出端输出功耗信号。

7、本发明的有益效果：通过对固态硬盘的运行性能：电源、功耗、电磁、温度进行检测，相应的采取备用电池以及过压防护，并根据检测的电磁信号改进供电电源结构；

8、根据检测的电磁信号采取电流偏置提高输入阻抗，通过谐振阻抗负向调节电流转换电压的幅值，再谐振阻抗正向调节光电耦合器灵敏度的隔离转换，确保检测的电流准确性，再由乘法器与电压乘积计算出功率，功率与固态硬盘额定功率计算出功耗，功耗反映了固态硬盘的工作负荷、发热情况，去固态硬盘控制器调节固态硬盘的负荷，并根据与计算机在读取、写入也即储存过程中的速率信息，调节、匹配固态硬盘与计算机储存速率或者进行缓存；

9、温度采取差动调幅、与功耗信号叠加，再与降温控制信号计算出偏差值，偏差值大时，经反时限反馈到降温控制器，预先调控散热量，避免散热不及时、异常发热等温度突变处于高温运行，影响运行性能，以此检测调控能预防故障发生，并根据记录的参数指标，能定位固态硬盘故障，降低了故障检测、维修的成本。

技术特征：

1.计算机外部储存设备检测装置，包括固态硬盘的电源检测模块、电磁检测模块、功耗检测模块、散热检测模块，其特征在于，所述电源检测模块通过设置备用电池防止掉电、瞬态抑制二极管过压防护、π型滤波减小脉动为固态硬盘供电；

2.根据权利要求1所述的计算机外部储存设备检测装置，其特征在于，所述电源检测模块包括二极管d1、二极管d2，二极管d1的正极、二极管d2的正极连接电源+5v，二极管d1的负极分别连接电阻r1的一端、电阻r2的一端，电阻r1的另一端连接电池vcc的正极，电池vcc的负极连接地，二极管d2的负极分别连接瞬态抑制二极管tvs的上端，瞬态抑制二极管tvs的下端连接地，电感l1的一端、电解电容e1的正极，电感l1的另一端和接地电容c2的一端提供电源。

3.根据权利要求1所述的计算机外部储存设备检测装置，其特征在于，所述功耗检测模块包括电阻r4、电阻r3，电阻r4的一端连接电源电压，电阻r3的一端连接传感器检测的电源电流，电阻r4的另一端分别连接接地电容c3的一端、接地电阻r5的一端、乘法器ic1的引脚6，电阻r3的另一端分别连接电容c4的一端、接地电阻r9的一端、三极管q2的基极、三极管q1的集电极，电容c4的另一端分别连接接地电阻r6的一端、电容c5的一端，三极管q2的发射极连接电源+5v， 三极管q2的集电极分别连接晶闸管v1的控制极双向二极管sd1的一端，晶闸管v1的阳极连接电源+5v，晶闸管v1的阴极连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端分别连接稳压源v2的阴极、三极管q1的基极，晶闸管v1的阳极连接地，晶闸管v2的参考极分别连接三极管q1的发射极、接地电阻r10的一端，电容c5的另一端连接电阻r7的一端，电阻r7的另一端分别连接频敏电感rf1的一端、接地电阻r7a的一端、电阻r12的一端、电解电容e3的正极、运算放大器ar1的反相输入端，频敏电感rf1的另一端连接接地电容c6的一端，运算放大器ar1的同相输入端连接地，运算放大器ar1的输出端分别连接电解电容e3的负极、电阻r12的另一端、光电耦合器u1的引脚1，光电耦合器u1的引脚2连接地，光电耦合器u1的引脚4通过电阻r15连接电源+6v，光电耦合器u1的引脚3分别连接接地电阻r13的一端，电阻r14的另一端连接乘法器ic1的引脚1，光电耦合器u1的引脚5分别连接电容c7的一端、频敏电感rf1的一端、接地电阻r7b的一端，电容c7的另一端、频敏电感rf1的另一端连接电源+6v，乘法器ic1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10连接地，乘法器ic1的引脚2连接电源+15v，乘法器ic1的引脚5连接电源-15v，乘法器ic1的引脚4连接通过电阻r17连接运算放大器ar2的同相输入端，运算放大器ar2的反相输入端和接地电阻r18的一端连接固态硬盘供电电源的额定功率，运算放大器ar2的输出端输出功耗信号。

4.根据权利要求1所述的计算机外部储存设备检测装置，其特征在于，所述散热检测模块包括电阻r21，电阻r21的一端连接运算放大器ar2的输出端，电阻r21的另一端分别连接电阻r19的一端、电阻r20的一端、运算放大器ar3的反相输入端，电阻r19的另一端连接温度检测信号，运算放大器ar3的同相输入端连接散热信号，运算放大器ar3的输出端分别连接电阻r20的另一端、电阻r22的一端、双向二极管sd2的一端，双向二极管sd2的另一端和电阻r22的另一端、接地电容c12的一端为散热调控提供依据。

5.根据权利要求1所述的计算机外部储存设备检测装置，其特征在于，所述电磁检测模块包括电容c8，电容c8的一端连接电磁场检测信号，电容c8的另一端分别连接接地电阻r16的一端、接地电容c9的一端、变压器t2的初级线圈一端，变压器t2的次级线圈一端分别连接接地电容c10的一端、可变电感l1的一端、二极管d3的正极，二极管d3的负极分别连接接地电容c11的一端，双向二极管sd1的另一端。

技术总结
本发明计算机外部储存设备检测装置，所述电源检测模块采用备用电池防止掉电、过压防护、π型滤波减小脉动为固态硬盘供电，电磁检测模块检测环境中的电磁场，并由鉴频电路得出电磁场的频率、幅度，强电场时，去固态硬盘控制器采取抗干扰措施，去功耗检测模块，通过电流偏置、谐振阻抗的将电流进行电流电压转换，再与电压乘积计算出功率，功率与额定功率由减法器计算出功耗，功耗去固态硬盘控制器，调节、匹配固态硬盘与计算机储存速率或者进行缓存减小负荷，去散热检测模块，与检测固态硬盘的温度叠加，再减去降温控制信号，经反时限反馈到降温控制器，预先调控散热量，以此检测、调控能预防故障发生，并根据记录的参数指标，能定位固态硬盘故障。

技术研发人员：金新生,陈世雷,李洁冰
受保护的技术使用者：河南物流职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29