一种电压测量电路参数的检测电路和电能计量芯片制造技术

本申请涉及集成电路技术领域，公开了一种电压测量电路参数的检测电路和电能计量芯片。本申请的电压检测电路包括基准信号源、并联的第一和第二分压电路、以及电压测量模块，且将基准信号源耦合到第一分压电路中，如此通过将加有基准信号源的电压信号减去未加有基准信号源的电压信号，就能够直接分离出基准信号源信号。那么，当基准信号源的频率发生改变时，对此基准信号源信号的提取不会造成影响，而且通过对芯片内部硬件地改进，可以简化后续处理，增强了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电压测量电路参数的检测电路和电能计量芯片
本申请属于集成电路
，特别涉及一种电路参数检测电路和电能计量芯片。
技术介绍
在供电系统中，电能测量通常包括对电压、电流、功率等测量，其中电压测量是电子系统中不可或缺的一项技术。目前在计量芯片中通过内置ADC或外部模数转换器(AnalogtoDigitalConverter，简称ADC)来对环境中的电压信号进行测量，然而在测量交流信号时，外部环境的改变并不能被ADC有效识别，这会造成测量误差。因此需要采用电压自动校准的测量电路和测量方法。在现有的技术中，如图1所示的一种典型的具有电压自校准功能的电压检测装置，该电压测量装置包含了第一信号源、第二信号源(基准电压源)、分压电路、模数转换模块、以及信号处理模块。通过第一分压器、第二分压器将第一信号源的电压进行分压，然后测量第一信号源的电压值。在此基础上，在分压回路底部串联叠加一个高频的第二信号源(基准电压源)，最终得到的被检电压是第一信号源和第二信号源的混合电压，需要通过模数转换模块将被检电压转换为数字信号，最终由信号处理模块将该数字信号分解，从而得到第一信号源和第二信号源(基准电压源)的信号，再进行处理。由于基准电压源是固定不变的，所以信号处理模块根据被检电压中分解出来的基准电压源信号，能够检测出外部分压回路是否发生了改变，可以对电压测量模块进行补偿以达到自校准的目的。该方法的硬件结构简单，但是如何在被检电压中将第一信号源和基准电压源信号分离开来有一定的技术难度，并且在实际应用中，基准电压源的电压幅值和频率随着温度、气压、电磁场等环境因素影响，并不能完全保持不变，特别是基准电压源的频率，比较容易受到影响，从而影响校准和补偿。因此，如何在基准信号源的频率发生微小变化时，依然能够准确地提取出基准信号源的电压信号，这就成为本领域急需解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种电压测量电路参数的检测电路和电能计量芯片，在基准信号源的频率发生微小变化时，依然能够准确地提取出基准信号源的信号，在基准信号源稳定性不变的前提下，增加了整个系统的可靠性。为了解决上述问题，本申请公开了一种电压测量电路参数的检测电路，包括与具有第一频率的第一信号源耦合的第一分压电路，与该第一分压电路并联的第二分压电路，电压测量模块和具有第二频率的第二信号源；该第一分压电路包括依次串联的第一、第二和第三分压器；该第二信号源耦合到该第二、第三分压器的连接点；该第二分压电路包括串联的第四和第五分压器；该第一和第二分压器的连接点耦合到该电压测量模块的第一输入端；该第四和第五分压器的连接点耦合到该电压测量模块的第二输入端；该电压测量模块用于通过检测该第一和第二输入端上的电压差异以确定该第一分压电路的电路参数是否发生变化；该第一频率不同于该第二频率。在一优选例中，该|第一分压器的阻抗|/|(该第二分压器的阻抗+该第三分压器的阻抗)|＝|该第四分压器的阻抗|/|该第五分压器的阻抗|。在一优选例中，该电压测量模块进一步包括模数转换模块和信号处理模块；该模数转换模块用于分别对该第一和第二输入端上检测到的电压进行模数转换，得到第一电压值和第二电压值，再计算该第一和第二电压值的差值；该信号处理模块用于根据该差值计算第二频率的信号分量的幅值变化和/或相位变化确定该分压电路的电路参数是否发生变化。在一优选例中，在该第二信号源和该第二、第三分压器的连接点之间设置有第一开关部件。在一优选例中，在该第五分压器和地之间设置有第二开关部件。在一优选例中，该第二信号源是交流的基准电流源。在一优选例中，该第一至第五分压器为由电阻、电感、电容中的至少一种组成的电路。在一优选例中，该第二频率不等于该第一频率的任意整数倍。在一优选例中，本申请还公开了一种电能计量芯片，该电能计量芯片包括上述的检测电路。在一优选例中，本申请还公开了一种电能计量芯片，且上述检测电路中除第一和第二分压电路之外的其他部件设置在该电能计量芯片内部，第一和第二分压电路设置在该电能计量芯片外部。与现有技术相比，本申请的技术方案的创新在于：(1)通过在分压电路中加入基准电流源，来检测电路参数是否发生变化；(2)增加一路分压电路，使用加有基准信号的电压减去未加基准信号的电压，能够直接分离出基准信号，而且基准信号的频率发生改变时，对iref的提取不会造成影响；(3)通过硬件的改进，简化了后续处理的复杂性和系统的可靠性。通过这些技术改进，当上述基准电流源的频率发生微小变化时，仍然能够准确地提取出基准源的信号。在基准信号源稳定性不变的前提下，增加了整个系统的可靠性。本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述
技术实现思路
中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。附图说明图1是现有技术中一种典型的具有电压自校准功能的电压检测电路的电路框图图2根据本申请第一实施方式中一种电压测量电路参数的检测电路的电路框图图3根据本申请第一实施方式中一种电压测量电路参数的检测电路的具体电路图其中，1-第一分压电路2-第二分压电路3-电压测量模块4-第一输入端5-第二输入端具体实施方式在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。本申请的第一实施方式涉及一种电压测量电路参数的检测电路，其结构如图2所示，该检测电路包括与具有第一频率的第一信号源(例如交流电网)耦合的第一分压电路1，与该第一分压电路1并联的第二分压电路2，电压测量模块3和具有第二频率的第二信号源(例如交流的基准电流源)；该第一分压电路1包括依次串联的第一、第二和第三分压器；该第二信号源耦合到该第二、第三分压器的连接点；该第二分压电路2包括串联的第四和第五分压器；该第一和第二分压器的连接点耦合到该电压测量模块3的第一输入端4；该第四和第五分压器的连接点耦合到该电压测量模块3的第二输入端5；该电压测量模块3用于通过检测该第一输入端4和第二输入端5上的电压差异以确定该第一分压电路1的电路参数是否发生变化；该电压测量模块3进一步包括模数转换模块和信号处理模块；该模数转换模块用于分别对该第一输入端4和第二输入端5上检测到的电压进行模数转换，得到第一电压值和第二电压值，再计算该第一和第二电压值的差值；该信号处理模块用于根据该差值计算第二频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压测量电路参数的检测电路，其特征在于，包括与具有第一频率的第一信号源耦合的第一分压电路(1)，与所述第一分压电路(1)并联的第二分压电路(2)，电压测量模块(3)和具有第二频率的第二信号源；所述第一分压电路(1)包括依次串联的第一、第二和第三分压器；所述第二信号源耦合到所述第二、第三分压器的连接点；所述第二分压电路(2)包括串联的第四和第五分压器；所述第一和第二分压器的连接点耦合到所述电压测量模块(3)的第一输入端；所述第四和第五分压器的连接点耦合到所述电压测量模块(3)的第二输入端；所述电压测量模块(3)用于通过检测所述第一和第二输入端上的电压差异以确定所述第一分压电路(1)的电路参数是否发生变化；所述第一频率不同于所述第二频率。

【技术特征摘要】
1.一种电压测量电路参数的检测电路，其特征在于，包括与具有第一频率的第一信号源耦合的第一分压电路(1)，与所述第一分压电路(1)并联的第二分压电路(2)，电压测量模块(3)和具有第二频率的第二信号源；所述第一分压电路(1)包括依次串联的第一、第二和第三分压器；所述第二信号源耦合到所述第二、第三分压器的连接点；所述第二分压电路(2)包括串联的第四和第五分压器；所述第一和第二分压器的连接点耦合到所述电压测量模块(3)的第一输入端；所述第四和第五分压器的连接点耦合到所述电压测量模块(3)的第二输入端；所述电压测量模块(3)用于通过检测所述第一和第二输入端上的电压差异以确定所述第一分压电路(1)的电路参数是否发生变化；所述第一频率不同于所述第二频率。2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，|所述第一分压器的阻抗|/|(所述第二分压器的阻抗+所述第三分压器的阻抗)|＝|所述第四分压器的阻抗|/|所述第五分压器的阻抗|。3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述电压测量模块(3)进一步包括模数转换模块和信号处理模块；所述模数转换模块用于分别对所述第一和第二输入端上检测到的电压进行模数转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张震，张志勇，萧经华，李全栋，郭宇清，
申请(专利权)人：钜泉光电科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31