[发明专利]一种检测范围自适应的模拟量检测电路及检测方法

说明书

本发明公开了一种检测范围自适应的模拟量检测电路及检测方法，所述电路包括依次连接的前端处理电路、A/D转换芯片及MCU处理器，所述方法包括步骤A、设定A/D转换芯片的检测范围；步骤B、对输入到A/D转换芯片内的模拟量进行一次初检测；步骤C、通过MCU处理器判断所述步骤B的初检测值，确定一个适合该初检测值的最小检测范围；步骤D，经步骤C后，再进行一次模拟量检测，输出转换结果；通过检测范围自适应的模拟量检测电路可实现检测范围自适应的模拟量检测，利用检测范围自适应的模拟量检测方法，在AD的位数一定的情况下，通过算法自动识别当前模拟量，自适应调节到使电路精度最高的检测范围，实现最优精度的模拟量检测。

技术领域

本发明涉及模拟量检测技术领域，具体的说，是一种检测范围自适应的模拟量检测电路及检测方法。

背景技术

模拟量检测就是将模拟量转换为数字量(AD转换)后，供给数字信号处理单元进行运算处理。模拟量检测的最小分辨量与模拟量检测范围和模数转换器(AD)位数有关，公式为v_max-v_min为检测范围，n为AD的位数。在应用中最小分辨量越小，系统检测的精度会越高。

现有的模拟量检测方法一般是通过MCU+AD芯片的方式，只是现有技术的使用方式是检测范围直接在初始化时设定了，不根据实际模拟量大小实时调节或者受限于A/D芯片本身的特性不能进行调节。在使用此电路时必须在设定的检测范围内使用，且转换的精度是确定的。这就会出现两种问题。问题一：当模拟量的变化范围超过设定的检测范围时，我们只能获得一个A/D转换的最大或最小值；严重的情况可能导致电路损坏。问题二：当模拟量的变化范围明显小于检测范围时，会使得检测精度不足。例如当设定的检测范围为-10V～+10V电压范围的16bit A/D，在输入模拟量变化范围只有0～+5V电压时，其实际的检测精度将只有14bit。

现有技术中，对于既要满足0～5V模拟量检测，也要满足0～10V模拟量检测的场合，常用的兼容方案是设计AD范围为0～10V，这样 根据最小分辨量公式，在应用于0～5V的场合时就会浪费一半的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测范围自适应的模拟量检测电路及检测方法，通过检测范围自适应的模拟量检测电路可实现检测范围自适应的模拟量检测，利用检测范围自适应的模拟量检测方法，在AD的位数一定的情况下，通过算法自动识别当前模拟量，自适应调节到使电路精度最高的检测范围，实现最优精度的模拟量检测。

本发明通过下述技术方案实现：一种检测范围自适应的模拟量检测电路，包括依次连接的前端处理电路、A/D转换芯片及MCU处理器；

所述前端处理电路，接收输入模拟量，完成滤波操作，滤除不需要的杂波信号，并将滤除杂波信号的模拟量信号输入到A/D转换芯片内；

所述A/D转换芯片，接收来至前端处理电路的模拟量信号，并完成相应的AD转换，同时受MCU处理器控制；

所述MCU控制器，发送控制信号至A/D转换芯片内，根据实际模拟量实时调节改变A/D转换芯片的检测范围。

进一步的，为更好的实现本发明所述电路，所述A/D转换芯片为单通道A/D转换芯片或多通道A/D转换芯片，所述多通道A/D转换芯片的通道数为N，且N为自然数。

进一步的，为更好的实现本发明所述电路，所述MCU处理器为单片机或DSP器件或FPGA器件或CPLD器件。

一种检测范围自适应的模拟量检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A、设定A/D转换芯片的检测范围；

步骤B、对输入到A/D转换芯片内的模拟量进行一次初检测；

步骤C、通过MCU处理器判断所述步骤B的初检测值，确定一个适合该初检测值的最小检测范围；