用于评估模拟数字转换器的完好性的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于评估模拟数字转换器的完好性的装置及方法。本发明专利技术提供了一种用于确定交通工具中的电子设备的完好性的装置。该装置包括可操作地耦合到高电压测量电路并耦合到模拟数字转换器（ADC）的控制器。该高电压测量电路接收高电压信号并包括用于将高电压信号减小为合适的电压信号的至少一个受应力的电阻器。ADC用合适的电压执行测量，该测量表示在正常操作模式下的高电压。控制器被配置成在校准模式下将校准电压施加到该至少一个受应力的电阻器。控制器还被配置成基于将校准电压施加到该至少一个受应力的电阻器来计算该至少一个受应力的电阻器的电阻值，以确定该至少一个受应力的电阻器是否处于受应力的状态下。

【技术实现步骤摘要】

本文中公开的实施方式一般涉及用于评估关于测量高电压的模拟-数字转换器(ADC)使用的各种电子设备的完好性(integrity)的装置及方法。
技术介绍
可能随时间发生关于与模拟数字转换器(ADC)相关联的各种部件的漂移。这样的漂移可能影响由ADC获得的各种示值读数的准确性并且普遍地需要关注。颁予den Breejen的第6，445，315号美国专利提供了由在可能相关的多个通道中的分离的ADC收集的测量数据。在这种情况下，数据可以被传输到微控制器或可编程逻辑器件以用于集中式处理。ADC在不同通道中的增益和偏移，特别是其相对于彼此的漂移，是需要关注的问题。特别地，提供了一对精密电阻器以校准不同的通道。ADC可以是工厂校准的且该两个精密电阻器之间的比率储存在ADC内。ADC可以通过将其相对的增益与储存的电阻器比率相比来进行后期自校准。ADC中的一个的增益可以相对于另一个调整，以保持相对的增益校准。然而，对于特定的应用来说，绝对的增益是非校准的(因为电阻器是分离的)，只有ADC之间的相对增益是相关的。
技术实现思路
提供了一种用于确定交通工具中的电子设备的完好性的装置。该装置包括可操作地耦合到高电压测量电路并耦合到模拟-数字转换器(ADC)的控制器。该高电压测量电路接收高电压信号并包括用于将高电压信号减小为合适的电压信号的至少一个受应力的电阻器(stressed resistor).ADC用合适的电压在正常操作模式下执行测量，该测量表示高电压信号。控制器被配置成在校准模式下将校准电压施加到该至少一个受应力的电阻器。控制器还被配置成基于将校准电压施加到该至少一个受应力的电阻器来计算该至少一个受应力的电阻器的电阻值，以确定该至少一个受应力的电阻器是否处于受应力的状态下。附图说明本公开内容的实施方式在所附权利要求中被特别地指出。然而，通过结合附图参考下面的详细描述，各种实施方式的其它特征将变得明显并将被最佳地理解，在附图中:图1描述了根据一种实施方式的用于评估关于ADC使用的各种电子设备的完好性的装置；图2描述了根据另一种实施方式的用于评估关于ADC使用的各种电子设备的完好性的装置；图3描述了根据另一种实施方式的用于评估关于ADC使用的各种电子设备的完好性的装置；图4描述了根据另一种实施方式的用于评估关于ADC使用的各种电子设备的完好性的装置；图5描述了根据一种实施方式的用于确定何时从正常操作模式进入校准模式中以评估关于ADC使用的各种电子设备的完好性的方法；以及图6A-6B描述了根据一种实施方式的用于评估关于ADC使用的各种电子设备的完好性的方法。具体实施例方式根据需要，本专利技术的详细实施方式在此公开；然而，应理解，公开的实施方式仅仅是可以以各种各样的且可选择的形式体现的本专利技术的示例。附图不一定是按比例的；一些特征可能被夸大或缩小以显示具体部件的细节。因此，在本文中公开的特定结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅是用于教导本领域技术人员以各种方式实施本专利技术的代表性基础。本公开内容的实施方式大体上为多个电路或其它电子设备而提供。对这些电路和其它电子设备的全部参考以及由每个提供的功能性并不意在被限制成只包含在本文中图示和描述的内容。虽然特定标号可能被分配给所公开的各种电路或其它电子设备，但是这样的标号并不意在限制用于这些电路和这些其它电子设备的操作的范围。这样的电路和其它电子设备可以基于期望的电气实现的特定类型而以任何方式彼此组合和/或分开。应认识到，本文中公开的任何电路或其它电子设备可以包括彼此共同作用以执行本文中公开的操作的任何数目的微处理器、集成电路、存储器件(例如，FLASH、RAM、ROM、EPROM、EEPROM或它们的其它合适的变化形式)以及软件。本公开内容的实施方式大体上提供用于评估关于用于各种高电压应用的ADC使用的各种电子设备的完好性的装置及方法。例如，电阻器在与高电压输入串联放置时可能经受大量的应力。在需要使用ADC测量电阻器两端之间的高电压输入情况下，这样的电阻器可能由于其随时间而经历的大量功率损耗而老化。这可能引起这些电阻器的值随时间而改变。该情况也可能随时间而影响ADC的提供精确的高电压读数的能力。本文提供的实施方式可以通过在校准模式下操作来定期地评估电子设备随时间的完好性，其中断定各种电压测量值来确定这些电子设备是否已经随时间而受应力过度(即，其相应的值改变)。本文中提供的实施方式可以在各种电子设备显示出受应力过度状态的情况下提供通知。这些方面和其它方面将在下面更详细地描述。图1描述了根据一种实施方式的用于评估关于ADC12使用的各种电子设备的完好性的装置10。装置10 —般包括ADC12、高电压测量电路(“测量电路”)14以及可操作地耦合到彼此的控制器20。高电压测量电路14包括分别测量高电压VMl-VMn的多个电路26a-26n。每个电路26a_26n将表示这样的测量电压VMl - VMn的模拟信号提供到ADC12的相应的A/D通道ADCl -ADCn。每个ADCl - ADCn通道被设置成接收预定电压VREFl - VREFn。在一个实例中，装置10可以关于高电压充电系统来使用，用于为电动或混合动力交通工具16充电。例如，为了在关于交通工具16的充电或放电操作使用时提供多个电压测量值的目的，装置10可以被配置成测量直到500V的电压。在另一个实例中，装置10可以关于再生制动操作来使用，以测量以下电压:(i)例如由交流发电机产生的高电压(例如，48V或最小值为36V或更高)、(ii)电池输入电压以及(iii)由于再生制动产生的在至少一个开关两端之间的保护电压。在又一个实例中，不同的测量电压可以相应于另外的高电压应用，例如电池充电器输出电压、关于保护式开关使用的相应电压以及在电池两端之间的电压。通常，这些测量电压使用ADC12被数字化，以便在处理算法中使用数字值，以控制高电压系统的性能并避免高电压系统中的元件的误用。例如，可能必要的是，在电池充电器中使用数字测量电压来避免对电池的过度充电，或者来测量电池电压以计算荷电状态(SOC)和健康度(S0H)，以避免由于过度放电而产生的电压不足状态(B卩，对电池的损害)。以上实例可以表明为何ADC12测量任何数目的高电压VM1-VMn。应认识到，在本文中公开的实施方式可以用于任何数目的交通工具应用，且所提供的那些实施方式并不意在是无遗漏的。测量电路14包括用于分别接收多个高电压VMl-VMn的第一多个电阻器RUl-RUn。测量电路14还包括与RUl-RUn —起形成分压器的第二多个电阻器RDl-RDn。形成这样的分压器，以将高电压VMl-VMn减小为用于由ADC12接收的合适的电压水平。应认识到，某些ADC不能达到高电压测量。在该情况下，分压器将高电压减小为适合于由ADC12处理的电压。ADC12从分压器接收合适的电压来执行对高电压输入的测量。如在ADC12处接收的该合适的电压一般表示被测量的高电压。测量电路14还包括第三多个电阻器RDCl - RDCn。测量电路14包括第一多个开关SWUl - SffUn和SWDl - SffDn,第二多个开关SffDCl - SWDCn、第三多个开关SWCl - SffCn以及多个多路复用器电路18a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定交通工具中的电子设备的完好性的装置，所述装置包括：控制器，其可操作地耦合到高电压测量电路并耦合到模拟?数字转换器（ADC），所述高电压测量电路用于接收高电压信号并包括至少一个受应力的电阻器，用于将所述高电压信号减小为合适的电压信号，以提供给所述ADC来在正常操作模式下对其执行测量，所述测量表示所述高电压信号，所述控制器被配置成：在校准模式下将校准电压施加到所述至少一个受应力的电阻器；并且基于将所述校准电压施加到所述至少一个受应力的电阻器来计算所述至少一个受应力的电阻器的电阻值，以确定所述至少一个受应力的电阻器是否处于受应力的状态下。

【技术特征摘要】
2011.12.16 US 61/576,454;2012.12.06 US 13/707,1071.一种用于确定交通工具中的电子设备的完好性的装置，所述装置包括: 控制器，其可操作地耦合到高电压测量电路并耦合到模拟-数字转换器(ADC)，所述高电压测量电路用于接收高电压信号并包括至少一个受应力的电阻器，用于将所述高电压信号减小为合适的电压信号，以提供给所述ADC来在正常操作模式下对其执行测量，所述测量表示所述高电压信号，所述控制器被配置成: 在校准模式下将校准电压施加到所述至少一个受应力的电阻器；并且 基于将所述校准电压施加到所述至少一个受应力的电阻器来计算所述至少一个受应力的电阻器的电阻值，以确定所述至少一个受应力的电阻器是否处于受应力的状态下。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还被配置成在将所述校准电压施加到所述至少一个受应力的电阻器之前测量所述校准电压，以产生第一测量电压。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器还被配置成控制至少一个开关，用于在所述校准模式下阻止所述测量电路接收所述高电压信号并用于使所述测量电路能够接收所述校准电压。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器还被配置成将所述校准电压施加到所述至少一个受应力的电阻器，以产生第二测量电压。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述控制器还被配置成基于所述第二测量电压来计算所述至少一个受应力的电阻器的电阻值。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还被配置成控制至少一个开关，用于控制所述装置从所述正常操作模式移到所述校准模式中。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个受应力的电阻器与第一电阻器合作以提供分压器，用于将所述高电压信号减小为所述合适的电压信号来在所述正常操作模式下执行测量。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述高电压信号大于36伏特。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述高电压信号大于400伏特。10.一种用于确定交通工具中的电子设备的完好性的装置，所述装置包括: 高电压测量电路，其用于接收高电压信号并包括至少一个受应力的电阻器，用于将所述高电压信号减小为合适的电压信号； 模拟数字转换器(A...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·费雷·法布雷加斯，乔斯·加布里埃尔·费尔南德斯·巴纳尔斯，大卫·加梅斯·阿拉里，
申请(专利权)人：李尔公司，
类型：发明
国别省市：