[發明專利]一種差分型電路結構的電流采集轉換方法

在審

• 申請號: 202210041341.8
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114384299A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 云建軍;劉建;邱寶良;付博
• 申請（專利權）人: 北京神導科技股份有限公司
• 主分類號: G01R17/20
• 分類號: G01R17/20;G01R19/00
• 代理公司: 北京巨弘知識產權代理事務所(普通合伙) 11673
• 代理人: 張婧

1.一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、將加速度計(1)電流通道輸出的電流信號依次通過差分轉換電路(2)和數字緩存器(3)進行電容積分、差分轉換的采樣以及模數轉換緩存后得到當前時刻正積分脈沖和當前時刻負積分脈沖，并隨著時間累加得到累加正積分脈沖和累加負積分脈沖；

S2、所述數字緩存器(3)判斷采樣時間是否達到預設時間，如果是，則進入步驟S3，如果否，則返回步驟S1；

S3、所述數字緩存器(3)將所述累加正積分脈沖和所述累加負積分脈沖分別輸出至A計數器(4)、B計數器(5)得到脈沖計數值A和脈沖計數值B，然后分別輸出至減法器(6)，所述減法器(6)將所述脈沖計數值A與所述脈沖計數值B相減獲得當前采樣時間的電流C：C＝A-B；

S4、返回步驟S1繼續進行下一周期的采樣，直至電流采集轉換完畢。

2.根據權利要求1所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：步驟S1包括：

S11、所述加速度計(1)的電流通道輸出電流信號IX/IY/IZ至所述差分轉換電路(2)；

S12、所述差分轉換電路(2)中與反向放大器(21)并聯的反饋電容(22)將所述電流信號IX/IY/IZ進行采樣后進行電流積分，所述反饋電容(22)兩端的電壓隨著電流積分電荷累積發生變化，再經運算放大器(23)比較，產生電平翻轉，生成模擬脈沖信號輸出至數字緩存器(3)；

S13、所述數字緩存器(3)將所述模擬脈沖信號轉化為數字脈沖信號并緩存所述當前時刻正積分脈沖和所述當前時刻負積分脈沖；

S15、隨著時間累加得到所述累加正積分脈沖和所述累加負積分脈沖。

3.根據權利要求1所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：步驟S1中，采樣頻率為1kHz，采樣間隔時間為0.001s。

4.根據權利要求1所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：步驟S3中，所述脈沖計數值A為所有采樣到的所述加速度計(1)電流值的差分正累加值，

A＝pos_reg；

其中，pos_reg為當前時刻通過系統時鐘從所述數字緩存器(3)讀到的差分正累加的脈沖計數值。

5.根據權利要求1所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：步驟S3中，所述脈沖計數值B為所有采樣到的所述加速度計(1)電流值的差分負累加值，

B＝neg_reg；

其中，neg_reg為當前時刻通過系統時鐘從所述數字緩存器(3)讀到的差分負累加的脈沖計數值。

6.根據權利要求1所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：電流采集轉換方法使用的裝置包括：所述加速度計(1)，與所述加速度計(1)的輸出端電連接的所述差分轉換電路(2)，與所述差分轉換電路(2)的輸出端分別電連接的數字緩存器(3)，與所述數字緩存器(3)分別電連接的所述A計數器(4)、所述B計數器(5)和與所述A計數器(4)、所述B計數器(5)均相連的所述減法器(6)。

7.根據權利要求6所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：所述差分轉換電路(2)的輸出端為2個。

8.根據權利要求1所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：所述差分轉換電路(2)包括與所述加速度計(1)電連接的反向放大器(21)，與所述反向放大器(21)并聯的反饋電容(22)，與所述反向放大器(21)和所述反饋電容(22)的輸出端均電連接的運算放大器(23)，所述運算放大器(23)與所述數字緩存器(3)電連接。

9.根據權利要求8所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：所述運算放大器(23)的輸出端為2個。

10.根據權利要求1所述的一種差分型電路結構的電流采集轉換方法，其特征在于：所述數字緩存器(3)為FPGA。