[實(shí)用新型]正反電壓同時(shí)測(cè)量電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420287044.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN203929874U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高明煜;臧傳強(qiáng);黃繼業(yè);吳占雄;楊宇翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種正反電壓同時(shí)測(cè)量電路。

背景技術(shù)

電量測(cè)量通常包括對(duì)電壓、電流、功率等測(cè)量，其中電壓測(cè)量是電子系統(tǒng)中不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)。目前，在嵌入式領(lǐng)域中常常通過單片機(jī)的內(nèi)置AD或外部AD測(cè)壓芯片對(duì)環(huán)境中的電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，并隨著這些AD的處理電壓的位數(shù)增加，所測(cè)量的電壓的最小分辨率越高。然而，這些AD模塊通常只能測(cè)量輸入到AD模塊管腳上的正電壓，如果所測(cè)電壓為負(fù)電壓時(shí)，AD模塊不但不能轉(zhuǎn)換所測(cè)的負(fù)電壓，反而很有可能會(huì)損壞AD模塊。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)測(cè)量電壓時(shí)只能測(cè)量正電壓而不能同時(shí)測(cè)量負(fù)電壓，本實(shí)用新型提供一種正負(fù)電壓測(cè)量電路，可以很好的解決這一問題，并且具有測(cè)量精度高、成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

正反電壓同時(shí)測(cè)量電路，包括一個(gè)MOS管開關(guān)選擇電路模塊、分壓電路模塊、電壓比較器模塊、電壓通道選擇模塊、電壓跟隨器模塊組成。

所述MOS管開關(guān)選擇電路模塊包括四個(gè)電阻、兩個(gè)N型場(chǎng)效應(yīng)管。第一分壓電阻R1的一端與第二N型場(chǎng)效應(yīng)管Q2的D端連接并與待測(cè)電壓輸入端VIN1連接；第一分壓電阻R1的另一端與第二分壓電阻R2的一端連接并與第一N型場(chǎng)效應(yīng)管Q1的G端連接；第二分壓電阻R2的另一端與第一N型場(chǎng)效應(yīng)管Q1的S端連接并與第四分壓電阻R4一端、第二N型場(chǎng)效應(yīng)管Q2的S端連接并接地；第三電阻R3的一端與第一N型場(chǎng)效應(yīng)管Q1的D端連接并與待測(cè)電壓輸入端VIN2連接；第三分壓電阻R3的另一端與第四分壓電阻R4的另一端連接并與第二N型場(chǎng)效應(yīng)管Q2的G端連接；

所述分壓電路模塊包括四個(gè)電阻。第五分壓電阻R5的一端與待測(cè)電壓輸入端VIN1連接，第五分壓電阻R5的另一端與第六分壓電阻R6的一端連接；第六分壓電阻R6的另一端接地；第七分壓電阻R7的一端與與待測(cè)電壓輸入端VIN2連接，第七分壓電阻R7的另一端與第八分壓電阻R8的一端連接；第八分壓電阻R8的另一端接地。

所述電壓比較器模塊包括一個(gè)運(yùn)放電路模塊。電壓比較器模塊U1的管腳2與第五分壓電阻R5的另一端與第六分壓電阻R6的一端連接，電壓比較器模塊U1的管腳3與第七分壓電阻R7的另一端與第八分壓電阻R8的一端連接，電壓比較器模塊U1的管腳4接地；電壓比較器模塊U1的管腳7接3.3V模擬電源；電壓比較器模塊U1的管腳1、管腳5、管腳8架空；

所述電壓通道選擇模塊包括數(shù)字控制模擬電子開關(guān)。所述電壓通道選擇模塊U2的管腳1、管腳2、管腳3、管腳4、管腳5、管腳6、管腳7、管腳8、管腳9相互連接并接地；電壓通道選擇模塊U2的管腳16接3.3V模擬電源；電壓通道選擇模塊U2的管腳14與電壓比較器模塊U1的管腳2連接，電壓通道選擇模塊U2的管腳10與電壓比較器模塊U1的管腳6連接，電壓通道選擇模塊U2的管腳12與電壓比較器模塊U1的管腳3連接；電壓通道選擇模塊U2的管腳11和管腳15架空；

所述電壓跟隨器模塊包括一個(gè)運(yùn)放電路模塊。電壓跟隨器模塊U3的管腳2接電壓跟隨器模塊U3的管腳6并與電壓輸出端VOUT連接；電壓跟隨器模塊U3的管腳4接地；電壓跟隨器模塊U3的管腳7與3.3V模擬電源連接，電壓跟隨器模塊U3的管腳3與電壓通道選擇模塊U2的管腳13腳連接，電壓跟隨器模塊U3的管腳1、管腳5、管腳8架空。

有益效果：

一種正反電壓同時(shí)測(cè)量電路經(jīng)過實(shí)際的電路驗(yàn)證，有效的解決了在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域測(cè)壓時(shí)出現(xiàn)的負(fù)壓不能測(cè)量的情況，并且測(cè)量電壓準(zhǔn)確，誤差在1~2mV左右。采用一種正負(fù)電壓測(cè)量電路，可以用于在嵌入式系統(tǒng)中對(duì)正負(fù)電壓都要同時(shí)采集的領(lǐng)域，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、應(yīng)用范圍廣泛。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的整體架構(gòu)圖；

圖2 是各個(gè)模塊詳細(xì)電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合原理圖和具體操作實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，以幫助相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者對(duì)本實(shí)用新型的思想有一個(gè)更加深刻的理解。

如圖1，圖2所示，一種正反電壓同時(shí)測(cè)量電路，包括一個(gè)MOS管開關(guān)選擇電路模塊1、分壓電路模塊2、電壓比較器模塊3、電壓通道選擇模塊4、電壓跟隨器模塊5組成。