本申请涉及一种信号调理电路及测量装置，所述电路通过选择电路在输入电压信号的电压值小于电压门槛信号的门槛值时，输出第一导通信号，进而第一分段电压调理子电路根据接收到的第一导通信号，对输入电压信号进行调理，输出第一输出电压信号；选择电路在输入电压信号的电压值大于电压门槛信号的门槛值时，输出第二导通信号，进而第二分段电压调理子电路对输入电压信号进行调理，输出第二输出电压信号，实现高精度宽范围的电压信号调理，针对不同分段的电压采样不同的增益方式，增加电压采样调理的适用采样范围，提高采样精度和通用性，从而拓宽电压采样调理的适用场景，提高电路的通用性和采样调理的准确性，且降低电路成本。且降低电路成本。且降低电路成本。
【技术实现步骤摘要】
信号调理电路及测量装置
[0001]本申请涉及信号调理
，特别是涉及一种信号调理电路及测量装置。
技术介绍
[0002]信号调理电路是把模拟信号变换为能够用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出等的数字信号的电路。对电压信号的采样调理是信号调理电路中的主要组成部分。
[0003]在实际的电压采样过程中，由于输入电压范围非常宽。当输入电压偏大时，将超过采样电路量程；当输入电压偏小，将导致采样精度不足或者采样不到。通常采用固定的放大倍数对输入电压进行放大采样，采样精度低，无法对电压连续性调理。若采用微控制器控制分段采样，则电路较为复杂，成本高。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对上述现有的电压采样调理方式中存在的问题，提供一种能够增加电压采样调理的适用采样范围，实现分段电压连续性调理，提高采样精度，拓宽电压采样电路适用场景的信号调理电路及测量装置。
[0005]第一方面，本申请提供一种信号调理电路，包括：
[0006]电压门槛电路，电压门槛电路被配置输出电压门槛信号；
[0007]分段电压调理电路，分段电压调理电路包括第一分段电压调理子电路和第二分段电压调理子电路；第一分段电压调理子电路被配置为根据接收到的第一导通信号，对输入电压信号进行调理，输出第一输出电压信号；第二分段电压调理子电路被配置为根据接收到的第二导通信号，对输入电压信号进行调理，输出第二输出电压信号；
[0008]选择电路，选择电路分别连接电压门槛电路、第一分段电压调理子电路和第二分段电压调理子电路；选择电路被配置为接收输入电压信号和电压门槛信号；选择电路还被配置为在输入电压信号的电压值小于电压门槛信号的门槛值时，输出第一导通信号，在输入电压信号的电压值大于电压门槛信号的门槛值时，输出第二导通信号。
[0009]可选的，选择电路包括第一比较器和第二比较器；
[0010]第一比较器的第一输入端用于接收输入电压信号，第一比较器的第二输入端连接电压门槛电路的输出端，第一比较器的输出端连接第一分段电压调理子电路；电压门槛电路的电源端用于连接直流供电电源；
[0011]第二比较器的第一输入端连接电压门槛电路的输出端，第二比较器的第二输入端用于接收输入电压信号，第二比较器的输出端连接第二分段电压调理子电路。
[0012]可选的，电压门槛电路包括第一电阻和第二电阻；
[0013]第一电阻的第一端连接直流供电电源，第一电阻的第二端连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端连接地线，第一比较器的第二输入端、第二比较器的第一输入端分别连接在第一电阻的第二端与第二电阻的第一端之间。
[0014]可选的，第一分段电压调理子电路包括第一开关管和第一比例运算放大子电路；
[0015]第一开关管的栅极连接第一比较器的输出端，第一开关管的漏极用于接入输入电压信号；第一开关管的源极连接第一比例运算放大子电路的同相输入端，第一比例运算放大子电路的输出端被配置为输出第一比例放大电压信号。
[0016]可选的，第二分段电压调理子电路包括第二开关管、第二比例运算放大子电路、第一差分放大子电路和连续输出调节电路；
[0017]第二开关管的栅极连接第二比较器的输出端，第二开关管的漏极用于接入输入电压信号；第二开关管的源极连接第二比例运算放大子电路的同相输入端，第二比例运算放大子电路的输出端被配置为向第一差分放大子电路的同相输入端传输第二比例放大电压信号，第一差分放大子电路的反相输入端连接连续输出调节电路；第一差分放大子电路的输出端被配置为输出调节后的第二比例放大电压信号。
[0018]可选的，第一分段电压调理子电路还包括第一电压跟随子电路；
[0019]第一电压跟随子电路的同相输入端连接第一比例运算放大子电路的输出端。
[0020]可选的，第二分段电压调理子电路还包括第二电压跟随子电路；
[0021]第二电压跟随子电路的同相输入端连接第一差分放大子电路的输出端。
[0022]可选的，连续输出调节电路包括第三电阻和第四电阻；
[0023]第三电阻的第一端连接直流供电电源，第三电阻的第二端连接第四电阻的第一端，第四电阻的第二端连接地线，第一差分放大子电路的反相输入端连接在第三电阻的第二端与第四电阻的第一端之间。
[0024]可选的，第一比较器为运算比较器；第二比较器为运算比较器。
[0025]第二方面，本申请提供一种信号测量装置，信号测量装置包括如上述任意一项的信号调理电路。
[0026]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
[0027]上述的信号调理电路中，包括电压门槛电路、分段电压调理电路和选择电路；分段电压调理电路包括第一分段电压调理子电路和第二分段电压调理子电路；通过电压门槛电路被配置输出电压门槛信号；选择电路分别连接电压门槛电路、第一分段电压调理子电路和第二分段电压调理子电路；选择电路被配置为接收输入电压信号和电压门槛信号；选择电路还被配置为在输入电压信号的电压值小于电压门槛信号的门槛值时，输出第一导通信号，进而第一分段电压调理子电路根据接收到的第一导通信号，对输入电压信号进行调理，输出第一输出电压信号；选择电路在输入电压信号的电压值大于电压门槛信号的门槛值时，输出第二导通信号，进而第二分段电压调理子电路根据接收到的第二导通信号，对输入电压信号进行调理，输出第二输出电压信号，实现高精度宽范围的电压信号调理。本申请通过对电压信号调理进行优化设计，针对电压自动分段调理，增加灵活性，通过设计分段电压调理电路，基于选择电路分别连接电压门槛电路、第一分段电压调理子电路和第二分段电压调理子电路，进而实现分段电压连续性调理；针对不同分段的电压采样不同的增益方式，增加电压采样调理的适用采样范围，提高采样精度和通用性，从而拓宽电压采样调理的适用场景，提高电路的通用性和采样调理的准确性，且降低电路成本。
附图说明
[0028]图1为本申请实施例中信号调理电路的第一电路结构示意图。
[0029]图2为本申请实施例中信号调理电路的第二电路结构示意图。
[0030]图3为本申请实施例中信号调理电路的第三电路结构示意图。
[0031]图4为本申请实施例中信号调理电路的第四电路结构示意图。
[0032]图5为本申请实施例中信号调理电路的第五电路结构示意图。
[0033]图6为本申请实施例中信号调理电路的第六电路结构示意图。
[0034]附图标记：
[0035]电压门槛电路100；分段电压调理电路200；第一分段电压调理子电路210；第一比例运算放大子电路212；第一电压跟随子电路214；第二分段电压调理子电路220；第二比例运算放大子电路222；第一差分放大子电路224；连续输出调节电路226；第二电压跟随子电路228；选择电路300；第一比较器B1；第二比较器B2；第一开关管Q1；第二开关管Q2；第一电阻R1；第二电阻R2；第三电阻R3；第四电阻R本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种信号调理电路，其特征在于，包括：电压门槛电路，所述电压门槛电路被配置输出电压门槛信号；分段电压调理电路，所述分段电压调理电路包括第一分段电压调理子电路和第二分段电压调理子电路；所述第一分段电压调理子电路被配置为根据接收到的第一导通信号，对输入电压信号进行调理，输出第一输出电压信号；所述第二分段电压调理子电路被配置为根据接收到的第二导通信号，对所述输入电压信号进行调理，输出第二输出电压信号；选择电路，所述选择电路分别连接所述电压门槛电路、所述第一分段电压调理子电路和所述第二分段电压调理子电路；所述选择电路被配置为接收输入电压信号和所述电压门槛信号；所述选择电路还被配置为在所述输入电压信号的电压值小于所述电压门槛信号的门槛值时，输出所述第一导通信号，在所述输入电压信号的电压值大于所述电压门槛信号的门槛值时，输出所述第二导通信号。2.根据权利要求1所述的信号调理电路，其特征在于，所述选择电路包括第一比较器和第二比较器；所述第一比较器的第一输入端用于接收所述输入电压信号，所述第一比较器的第二输入端连接所述电压门槛电路的输出端，所述第一比较器的输出端连接所述第一分段电压调理子电路；所述电压门槛电路的电源端用于连接直流供电电源；所述第二比较器的第一输入端连接所述电压门槛电路的输出端，所述第二比较器的第二输入端用于接收所述输入电压信号，所述第二比较器的输出端连接所述第二分段电压调理子电路。3.根据权利要求2所述的信号调理电路，其特征在于，所述电压门槛电路包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端连接所述直流供电电源，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接地线，所述第一比较器的第二输入端、所述第二比较器的第一输入端分别连接在所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端之间。4.根据权利要求2或3所述的信号调理电路，其特征在于，所述第一分段电压调理子电路包括第一开关管和第一比例运算放大子电...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：新型
国别省市：
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