一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路，包括至少一个压力传感器、模数转换器和处理器，每个压力传感器嵌设在的电芯内，每个压力传感器上串联有抗混叠滤波模块，每个抗混叠滤波模块的输出端接入模数转换器，每个压力传感器在压力作用下输出差分模拟信号经抗混叠滤波模块滤波后输送给模数转换器，模数转换器将滤波后的差分模拟信号转换成差分数字信号后以通讯的方式传输至处理器，在压力传感器的输入端和模数转换器的输入端上还电连接有电源模块，电源模块为模数转换器提供基准电压。本实用新型专利技术提供的采样电路，避免使用基准芯片为模数转换器提供参考电压，同时降低对电源模块精度的要求，减少电源模块波动导致的采样误差。模块波动导致的采样误差。模块波动导致的采样误差。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路


[0001]本技术属于电池压力测量
，具体是关于一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路。

技术介绍

[0002]在新能源产业中，电芯的性能测试有较多的测试要求，其中挤压测试是可以模拟整车发生碰撞后，用于测量电池包的严重变形引起安全性问题的重要测试环节。在GB 38031
‑
2020中，要求电芯能承受15％的变形量或者100kN的挤压力或1000倍的重量。
[0003]电芯失效的主要原因还是内部由于挤压力或者变形量过大引发了内短路。因此做电芯测试时，包括常规充放电测试(尤其是循环类)时，通常会增加压力传感器，且会将压力传感器值记录在测试数据中，对压力传感器的信号收集及采样是比不可少的。现有的采样电路虽然使用专用基准芯片为模数转换器提供参考电压，但由于压力传感器的电源波动，使得采样误差增大，采样精度不高。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术目的在于提供一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路，其通过比例采样原理，在为压力传感器和模数转换器提供电源的同时还为模数转换器提供基准电压，减少了由于电源波动导致的采样误差。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路，包括至少一个压力传感器、模数转换器和处理器，每个所述压力传感器嵌设在所述的电芯内，其特征在于：每个所述压力传感器上串联有抗混叠滤波模块，每个所述抗混叠滤波模块的输出端接入所述的模数转换器，每个所述压力传感器在压力作用下输出差分模拟信号经所述的抗混叠滤波模块滤波后输送给所述的模数转换器，所述模数转换器将滤波后的差分模拟信号转换成差分数字信号后以通讯的方式传输至所述的处理器，在所述压力传感器的输入端和模数转换器的输入端上还电连接有与所述压力传感器和抗混叠滤波模块并联的电源模块，所述的电源模块为所述的模数转换器提供基准电压。
[0007]进一步，所述的电源模块包括参考基准电路模块和LDO电源模块，所述的LDO电源模块与所述压力传感器和模数转换器电连接；所述压力传感器与所述的抗混叠滤波模块之间还连接有压力应变模块，所述参考基准电路模块的输入端连接所述的压力应变模块，所述参考基准电路模块的输出端接入所述的模数转换器；所述压力传感器输出的激励源经所述压力应变模块转换为差分模拟信号输送给所述的抗混叠滤波模块，所述压力传感器输出的激励源经所述的参考基准电路模块抗混叠滤波后输送至所述的模数转换器作为基准电压。
[0008]进一步，所述LDO电源模块包括开关电源，所述开关电源的输出端串连有降压模块，所述降压模块的输出端并联有第一电压转换模块、第二电压转换模块和第三电压转换
模块，所述第一电压转换模块的输出端电连接所述处理器，所述第二电压转换模块的输出端电连接所述模数转换器，所述第三电压转换模块的输出端电连接所述压力传感器。
[0009]进一步，所述的LDO电源模块还包括隔离电源模块，所述隔离电源模块的输入端电连接所述开关电源的前级，所述隔离电源模块的输出端电连接有通讯模块。
[0010]进一步，所述的通讯模块与所述的处理器连接，所述的处理器上还连接有存储器。
[0011]进一步，所述的参考基准电路模块为抗混叠滤波器。
[0012]进一步，所述的模数转换器为ADS114S08。
[0013]进一步，所述处理器为GD32F470VIT6；所述的存储器为24LC641
[0014]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点和效果：
[0015]本技术通过比例采样，通过电源模块同时为压力传感器和模数转换器提供电源，且电源模块还做为模数转换器的基准电压，避免使用专用基准芯片为模数转换器提供参考电压，模数转换器则通过电源模块同时提供的Vref把差分模拟信号转换成差分数字信号，以通讯的方式传输给处理器，本技术不仅降低了对电源模块精度的要求，减少了电源模块的波动导致的采样误差，同时达到了低成本高精度的采样需求。
附图说明
[0016]图1为本技术的采样电路结构框图。
[0017]图2为本技术的采样电路电路图。
[0018]图3为本技术的LDO电源模块原理框图。
[0019]图4为本技术的采样电路的比例采样原理图。
[0020]其中，1
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压力传感器、2
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抗混叠滤波模块、3
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电源模块、4
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模数转换器、5
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处理器、6
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存储器、7
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通讯模块，8
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压力应变模块，31
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LDO电源模块，32
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参考基准电路模块，P1
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开关电源，P2
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降压模块、P3
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第一电压转换模块、P4
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第二电压转换模块，P5
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第三电压转换模块，P6
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隔离电源模块。
具体实施方式
[0021]以下将结合附图对本技术的实施例进行详细说明，以便更清楚理解本技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本技术范围的限制，而只是为了说明本技术技术方案的实质精神。
[0022]本技术提供一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路，压力传感器上通过连接抗混叠滤波模块后与数模转换器连接为模数转换器提供压力差分模拟信号，压力传感器和数模转换器同时通过电源模块提供电源，电源模块同时为数模转换器提供参考电压Vref，使得数模转换器把输入的差分模拟信号放大后，通过电源模块提供的Vref，把差分模拟信号转换成差分数字信号，以通讯的方式传输至处理器。由于电源模块同时为压力传感器和模数转换器(ADC)提供电源，且还做为模数转换器的基准电压，因此避免了使用专用基准芯片为模数转换器提供参考电压，同时减少了电源模块的波动导致的采样误差。
[0023]如图1所示。本技术的一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路，包括至少一个压力传感器1、模数转换器4和处理器5，每个所述压力传感器1嵌设在所述的电芯内，其中，每个所述压力传感器1上串联有抗混叠滤波模块2，每个所述抗混叠滤波模块2
的输出端接入所述的模数转换器4，每个所述压力传感器1在压力作用下输出差分模拟信号经所述的抗混叠滤波模块2滤波后输送给所述的模数转换器4，所述模数转换器4将滤波后的差分模拟信号转换成差分数字信号后以通讯的方式传输至所述的处理器5，在所述压力传感器1的输入端和模数转换器4的输入端上还电连接有与所述压力传感器1和抗混叠滤波模块2并联的电源模块3，所述的电源模块3为所述的模数转换器4提供基准电压。
[0024]具体说，本实施例中，包括多个压力传感器1，每个压力传感器1上串联抗混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路，包括至少一个压力传感器(1)、模数转换器(4)和处理器(5)，每个所述压力传感器(1)嵌设在所述的电芯内，其特征在于：每个所述压力传感器(1)上串联有抗混叠滤波模块(2)，每个所述抗混叠滤波模块(2)的输出端接入所述的模数转换器(4)，每个所述压力传感器(1)在压力作用下输出差分模拟信号经所述的抗混叠滤波模块(2)滤波后输送给所述的模数转换器(4)，所述模数转换器(4)将滤波后的差分模拟信号转换成差分数字信号后以通讯的方式传输至所述的处理器(5)，在所述压力传感器(1)的输入端和模数转换器(4)的输入端上还电连接有与所述压力传感器(1)和抗混叠滤波模块(2)并联的电源模块(3)，所述的电源模块(3)为所述的模数转换器(4)提供基准电压。2.根据权利要求1所述的一种用于测量电芯压力的压力传感器信号采样电路，其特征在于：所述的电源模块(3)包括参考基准电路模块(32)和LDO电源模块(31)，所述的LDO电源模块(31)与所述压力传感器(1)和模数转换器(4)电连接；所述压力传感器(1)与所述的抗混叠滤波模块(2)之间还连接有压力应变模块(8)，所述参考基准电路模块(32)的输入端连接所述的压力应变模块(8)，所述参考基准电路模块(32)的输出端接入所述的模数转换器(4)；所述压力传感器(1)输出的激励源经所述压力应变模块(8)转换为差分模拟信号输送给所述的抗混叠滤波模块(2)，所述压力传感器(1)输出的激励源经所述的参考基准电路模块(32)抗混叠滤波后输送至所述的模数转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴远航，蔡晓，常亚婷，刘强，胡永胜，赵希俊，程国庆，
申请(专利权)人：西安迅湃快速充电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：