一种无校准电源的模拟量采集校准电路的制作方法

专利2026-07-13  8


本技术涉及充电桩,尤其是一种无校准电源的模拟量采集校准电路。


背景技术:

1、在对模拟量进行采样的ad采样电路中,为了获取比较准确的采集精度和保证批量产品的一致性,传统的方法是输入一个电压精度比较高的校准电源作为基准电压,mcu通过采样此时的电压,形成一个校准电压或者电流系数值,再通过测量值与电压或者电流系数值进行计算,得出准确的采样值;从而克服了ad采样电路中各电路参数不一致问题,保证了模拟电路采样的精度和一致性。

2、针对传统的校准方法,在生产测试过程中,需要对每一台产品的采集电路输入校准电源进行校准,增加了生产所需的高精度校准电源设备和生产工序和成本;而且,在现场运行或者返修的产品中,一旦采样电路发生故障时或更换了部分电子元器件,需要高精度校准电源设备对其进行重新校准,才能达到准确的采集精度要求,校准过程繁琐,效率低下。


技术实现思路

1、为克服现有技术的不足,提出一种无校准电源的模拟量采集校准电路,可以在不输入校准电源的情况,通过模拟量采集电路自身的电路参数进行校准,也能解决ad采样电路中各电路参数不一致问题,保证模拟量采集的精度和保证批量产品的一致性。

2、一种无校准电源的模拟量采集校准电路,包括:直接或间接电性连接在一起的采样分压单元、输入叠加电压单元和模数转换计量单元;其中,所述输入叠加电压单元与预设采样输入端相连,并用于向所述预设采样输入端叠加预设幅值的电压;所述采样分压单元用于对叠加预设幅值后的测量电压进行采样;所述模数转换计量单元用于对采样后的测量电压进行校准。

3、优选的,所述预设采样输入端包括运算放大电路的同相输入端或运算放大电路的反相输入端;

4、优选的,所述模数转换计量单元包括计量芯片,所述计量芯片通过串口与所述采样分压单元通信;

5、优选的,所述计量芯片的参考电压为1.25v;

6、优选的,所述采样分压单元包括直流电压输入端,所述直流电压输入端之后先并联有多个分压电阻,然后与所述模数转换计量单元的输入端相连;

7、优选的,经所述采样分压单元分压之后的输入电压范围为0~0.064v;

8、优选的,所述输入叠加电压单元包括用于叠加的基准电源、与所述基准电源相连的运算放大器、与所述运算放大器的输出相连的所述基准电源的负极输入端;

9、优选的,所述输入叠加电压单元还包括输入电压滤波组和输出电压滤波组;所述输入电压滤波组包括多个电容和输入电阻,所述输出电压滤波组包括多个电容和输出电阻。

10、本实用新型提供的无校准电源的模拟量采集校准电路,具有以下优点:

11、1)不需要校准电源也能获得高精度的模拟量采集精度;在不需要校准电源情况下,通过自我校准,也能保证批量产品采集精度的一致性。

12、2)在生产过程中无需要校准电源设备,生产简单方便。

13、3)对在ad采集电路输入端叠加的电压无精度要求。

14、4)校准方法简单,通mcu指令校准快速方便,解决了安装在现场无基准电源无法校准的问题。

15、5)不仅适用于采样正电压模拟量,也能采样负电压模拟量,同时还能解决了ad运放电路输入零飘问题。

16、6)本模拟量采集校准电路配合输入运算放大器、计量芯片、cpu处理器能适应于所有的交流和直流模拟量转换成数字量的模拟量采集电路校准。



技术特征:

1.一种无校准电源的模拟量采集校准电路,其特征在于,包括直接或间接电性连接在一起的采样分压单元、输入叠加电压单元和模数转换计量单元;其中,所述输入叠加电压单元与预设采样输入端相连,并用于向所述预设采样输入端叠加预设幅值的电压;所述采样分压单元用于对叠加预设幅值后的测量电压进行采样;所述模数转换计量单元用于对采样后的测量电压进行校准。

2.如权利要求1所述的无校准电源的模拟量采集校准电路,其特征在于,所述预设采样输入端包括运算放大电路的同相输入端或运算放大电路的反相输入端。

3.如权利要求1所述的无校准电源的模拟量采集校准电路,其特征在于,所述模数转换计量单元包括计量芯片,所述计量芯片通过串口与所述采样分压单元通信。

4.如权利要求3所述的无校准电源的模拟量采集校准电路,其特征在于,所述计量芯片的参考电压为1.25v。

5.如权利要求1至4任一项所述的无校准电源的模拟量采集校准电路,其特征在于,所述采样分压单元包括直流电压输入端,所述直流电压输入端之后先并联有多个分压电阻,然后与所述模数转换计量单元的输入端相连。

6.如权利要求5所述的无校准电源的模拟量采集校准电路,其特征在于,经所述采样分压单元分压之后的输入电压范围为0~0.064v。

7.如权利要求5所述的无校准电源的模拟量采集校准电路,其特征在于,所述输入叠加电压单元包括用于叠加的基准电源、与所述基准电源相连的运算放大器、与所述运算放大器的输出相连的所述基准电源的负极输入端。

8.如权利要求7所述的无校准电源的模拟量采集校准电路,其特征在于,所述输入叠加电压单元还包括输入电压滤波组和输出电压滤波组;所述输入电压滤波组包括多个电容和输入电阻,所述输出电压滤波组包括多个电容和输出电阻。


技术总结
本技术公开了一种无校准电源的模拟量采集校准电路,包括直接或间接电性连接在一起的采样分压单元、输入叠加电压单元和模数转换计量单元;其中,所述输入叠加电压单元与预设采样输入端相连,并用于向所述预设采样输入端叠加预设幅值的电压;所述采样分压单元用于对叠加预设幅值后的测量电压进行采样;所述模数转换计量单元用于对采样后的测量电压进行校准。本技术提供的技术方案,可以在不输入校准电源的情况,通过模拟量采集电路自身的电路参数进行校准,也能解决AD采样电路中各电路参数不一致问题,保证模拟量采集的精度和保证批量产品的一致性。

技术研发人员:邓永辉,吴锦洪,高科济,朱明,欧阳鑫,吴宇灿,钟霖锋
受保护的技术使用者:深圳金奇辉电气有限公司
技术研发日:20240325
技术公布日:2024/12/17
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