本申请涉及一种电压测量装置及方法。所述装置包括：最大量程测量单元，包括固定增益放大器和第一模数转换器；固定增益放大器将待测量信号缩放固定倍数，第一模数转换器测量待测量信号得到第一电压值；可调量程测量单元，包括连接的可调增益放大器和第二模数转换器；可调增益放大器将待测量信号缩放可调倍数，第二模数转换器测量待测量信号得到第二电压值；处理器，当第一电压值在可调量程测量单元的最大测量量程内时，确定目标测量量程；将可调倍数调整为与目标测量量程相对应；在目标测量量程确定后的设定时长内，输出第一电压值。该装置能够根据待测信号自动切换测量量程，并且实现电压的持续测量。电压的持续测量。电压的持续测量。
【技术实现步骤摘要】
电压测量装置和方法
[0001]本申请涉及电路测量
，特别是涉及一种电压测量装置和方法。
技术介绍
[0002]随着电子电路技术的发展，人们对于测量电压的连续性以及精确度的要求越来越高。对于不同的电压信号，需要使用不同的量程去测量，以提高测量的准确度。
[0003]传统技术中，由人工根据待测电压信号，通过控制选择开关的动作来调节电压测量装置的量程。
[0004]然而，传统技术中调节量程的方案，无法根据实时的待测信号自动切换电压测量装置的量程，从而会导致测量结果不够精确。并且，由于选择开关动作需要一定的时间，因此传统技术中的方案会导致电压的测量通道在选择开关动作的过程中出现断路，从而造成电压测量的中断和漏测，导致测量不准确。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够根据待测信号自动切换量程，并且在切换量程的过程中依旧保持对电压进行准确测量的电压测量装置和方法。
[0006]一种电压测量装置，所述装置包括：最大量程测量单元，包括连接的固定增益放大器和第一模数转换器；所述固定增益放大器用于将待测量信号缩放固定倍数，所述第一模数转换器用于测量所述固定增益放大器缩放后的待测量信号的电压并输出测量得到的第一电压值；可调量程测量单元，包括连接的可调增益放大器和第二模数转换器；所述可调增益放大器用于将待测量信号缩放可调倍数，所述第二模数转换器用于测量所述可调增益放大器缩放后的待测量信号的电压并输出测量得到的第二电压值；所述可调倍数与所述可调量程测量单元的多个测量量程中的一个对应，所述可调量程测量单元的每个测量量程真包含于所述最大量程测量单元的测量量程；处理器，分别与所述第一模数转换器、所述可调增益放大器和所述第二模数转换器连接，用于当所述第一电压值在所述可调量程测量单元的最大测量量程内时，确定可调量程测量单元的目标测量量程；控制所述可调增益放大器将所述可调倍数调整为与所述目标测量量程对应；在所述目标测量量程确定后的设定时长内，输出所述第一电压值。
[0007]在其中一个实施例中，所述处理器用于，当所述第二电压值在所述可调量程测量单元的当前测量量程外时，根据所述第一电压值，确定可调量程测量单元的目标测量量程；当所述第二电压值在所述可调量程测量单元的当前测量量程内时，根据所述第二电压值，确定所述可调量程测量单元的目标测量量程。
[0008]在其中一个实施例中，所述处理器用于，确定所述第一电压值在所述可调量程测量单元的各个测量量程中所占的第一比例；筛选出小于比例上限且大于比例下限的所述第一比例；将筛选出的所述第一比例中的最大比例对应的所述测量量程，确定为所述可调量程测量单元的目标测量量程；或者，确定所述第二电压值在所述可调量程测量单元的各个
测量量程中所占的第二比例；筛选出小于比例上限且大于比例下限的所述第二比例；将筛选出的所述第二比例中的最大比例对应的所述测量量程，确定为所述可调量程测量单元的目标测量量程；其中，所述比例上限为，确定所述第二电压值是否超过所述可调量程测量单元的测量量程上限的判断基准；所述比例下限为，确定所述第二电压值是否低于所述可调量程测量单元的测量量程下限的判断基准。
[0009]在其中一个实施例中，所述处理器用于，确定所述第二电压值在所述第二模数转换器的当前测量量程中所占的比例；当所述第二电压值在所述第二模数转换器的当前测量量程中所占的比例在比例上限和比例下限之间时，确定所述第二电压值在所述可调量程测量单元的当前测量量程内；当所述第二电压值在所述第二模数转换器的当前测量量程中所占的比例大于所述比例上限或者小于比例下限时，确定所述第二电压值在所述可调量程测量单元的当前测量量程外。
[0010]在其中一个实施例中，所述处理器用于，当所述第二电压值逐渐增大时，将第一比例上限作为所述比例上限，第一比例下限作为所述比例下限；当所述第二电压值逐渐减小时，将第二比例上限作为所述比例上限，第二比例下限作为所述比例下限，所述第二比例上限小于所述第一比例上限，所述第二比例下限小于所述第一比例下限。
[0011]在其中一个实施例中，所述处理器用于，当第一时刻测量得到的所述第一电压值在所述可调量程测量单元的最大测量量程外时，输出第一时刻测量得到的所述第一电压值；确定第二时刻测量得到的所述第一电压值是否在所述可调量程测量单元的最大测量量程内；其中，所述第二时刻在所述第一时刻后。
[0012]在其中一个实施例中，所述设定时长大于所述可调增益放大器将所述可调倍数调整为与所述目标测量量程对应需要的最长时间。
[0013]在其中一个实施例中，所述处理器用于，在所述目标测量量程确定后的设定时长外，当第一时刻测量得到的所述第二电压值在所述目标测量量程内，且所述目标测量量程为第一时刻测量得到的所述第二电压值的所有测量量程中的最小测量量程时，输出第一时刻测量得到的所述第二电压值；确定第二时刻测量得到的所述第二电压值是否在所述目标测量量程内，且所述目标测量量程是否为第二时刻测量得到的所述第二电压值的所有测量量程中的最小测量量程；其中，所述第二时刻在所述第一时刻后。
[0014]在其中一个实施例中，所述处理器用于，在所述目标测量量程确定后的设定时长外，当所述第二电压值在所述目标测量量程外时，或者当所述目标测量量程不是所述第二电压值的所有测量量程中的最小测量量程时，确定所述第一电压值是否在所述可调量程测量单元的最大测量量程内。
[0015]一种电压测量方法，所述方法包括：
[0016]通过固定增益放大器将待测量信号缩放固定倍数，并通过第一模数转换器测量所述固定增益放大器缩放后的待测量信号，得到第一电压值；所述固定增益放大器和所述第一模数转换器连接形成最大量程测量单元；
[0017]通过可调增益放大器将待测量信号缩放可调倍数，并通过第二模数转换器测量所述可调增益放大器缩放后的待测量信号，得到第二电压值；所述可调增益放大器和所述第二模数转换器连接形成可调量程测量单元，所述可调倍数与所述可调量程测量单元的多个测量量程中的一个对应，所述可调量程测量单元的每个测量量程真包含于所述最大量程测
量单元的测量量程；
[0018]当所述第一电压值在所述可调量程测量单元的最大测量量程内时，确定可调量程测量单元的目标测量量程；控制所述可调增益放大器将所述可调倍数调整为与所述目标测量量程对应；在所述可调量程测量单元的目标测量量程确定后的设定时长内，输出所述第一电压值。
[0019]上述电压测量装置和方法，将固定增益放大器和第一模数转换器连接组成最大量程测量单元，固定增益放大器将待测量信号缩放固定倍数，第一模数转换器测量固定增益放大器缩放后的待测量信号的电压并输出测量得到的第一电压值。同时将可调增益放大器和第二模数转换器连接组成可调量程测量单元，可调增益放大器将待测量信号缩放可调倍数，第二模数转换器测量可调增益放大器缩放后的待测量信号的电压并输出测量得到的第二电压值。由于可调倍数与可调量程测量单元的多个测量量程中的一个对应，并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电压测量装置，其特征在于，所述装置包括：最大量程测量单元，包括连接的固定增益放大器(10)和第一模数转换器(20)；所述固定增益放大器(10)用于将待测量信号缩放固定倍数，所述第一模数转换器(20)用于测量所述固定增益放大器(10)缩放后的待测量信号的电压并输出测量得到的第一电压值；可调量程测量单元，包括连接的可调增益放大器(11)和第二模数转换器(21)；所述可调增益放大器(11)用于将待测量信号缩放可调倍数，所述第二模数转换器(21)用于测量所述可调增益放大器(11)缩放后的待测量信号的电压并输出测量得到的第二电压值；所述可调倍数与所述可调量程测量单元的多个测量量程中的一个对应，所述可调量程测量单元的每个测量量程真包含于所述最大量程测量单元的测量量程；处理器(30)，分别与所述第一模数转换器(20)、所述可调增益放大器(11)和所述第二模数转换器(21)连接，用于当所述第一电压值在所述可调量程测量单元的最大测量量程内时，确定所述可调量程测量单元的目标测量量程；控制所述可调增益放大器(11)将所述可调倍数调整为与所述目标测量量程对应；在所述目标测量量程确定后的设定时长内，输出所述第一电压值。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器(30)用于，当所述第二电压值在所述可调量程测量单元的当前测量量程外时，根据所述第一电压值，确定所述可调量程测量单元的目标测量量程；当所述第二电压值在所述可调量程测量单元的当前测量量程内时，根据所述第二电压值，确定所述可调量程测量单元的目标测量量程。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理器(30)用于，确定所述第一电压值在所述可调量程测量单元的各个测量量程中所占的第一比例；筛选出小于比例上限且大于比例下限的所述第一比例；将筛选出的所述第一比例中的最大比例对应的所述测量量程，确定为所述可调量程测量单元的目标测量量程；或者，确定所述第二电压值在所述可调量程测量单元的各个测量量程中所占的第二比例；筛选出小于比例上限且大于比例下限的所述第二比例；将筛选出的所述第二比例中的最大比例对应的所述测量量程，确定为所述可调量程测量单元的目标测量量程；其中，所述比例上限为，确定所述第二电压值是否超过所述可调量程测量单元的测量量程上限的判断基准；所述比例下限为，确定所述第二电压值是否低于所述可调量程测量单元的测量量程下限的判断基准。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理器(30)用于，确定所述第二电压值在所述第二模数转换器(21)的当前测量量程中所占的比例；当所述第二电压值在所述第二模数转换器(21)的当前测量量程中所占的比例在比例上限和比例下限之间时，确定所述第二电压值在所述可调量程测量单元的当前测量量程内；当所述第二电压值在所述第二模数转换器(21)的当前测量量程中所占的比例大于所述比例上限或者小于比例下限时，确定所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙衍翀，周鹏，
申请(专利权)人：华峰测控技术天津有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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