[发明专利]电压测量装置和方法

权利要求书

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，用于当接收到包含目标量程的量程选择指令，且所述目标量程为所述可调量程测量单元的一个测量量程时，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量程对应；当所述可调增益放大器(11)在调整所述可调倍数，或缩放后的待测量信号在所述第二模数转换器(21)的测量量程外时，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，当接收到包含目标量程的量程选择指令，且所述目标量程为所述可调量程测量单元的一个测量量程时，在接收到所述量程选择指令后的设定时长内，输出所述第一电压值。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述设定时长大于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量程对应需要的最长时间。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述处理器(30)还用于，当接收到包含目标量程的量程选择指令，且所述目标量程为所述可调量程测量单元的一个测量量程时，在接收到所述量程选择指令后的设定时长后，输出所述第二电压值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器(30)用于，当接收到包含目标量程的量程选择指令，且所述目标量程为所述可调量程测量单元的一个测量量程时，在接收到所述量程选择指令后的设定时长后，确定所述可调增益放大器(11)缩放后的待测量信号是否在所述第二模数转换器(21)的测量量程外；当确定所述可调增益放大器(11)缩放后的待测量信号在所述第二模数转换器(21)的测量量程内时，输出所述第二电压值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理器(30)用于，当确定所述可调增益放大器(11)缩放后的待测量信号在所述第二模数转换器(21)的测量量程外时，输出所述第一电压值。

7.根据权利要求5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，确定所述可调增益放大器(11)缩放后的待测量信号在所述第二模数转换器(21)的测量量程内；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，确定所述可调增益放大器(11)缩放后的待测量信号在所述第二模数转换器(21)选择的测量量程外。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器(30)还用于，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。

9.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述处理器(30)还用于，当接收到包含目标量程的量程选择指令，且所述目标量程为所述最大量程测量单元的测量量程时，输出所述第一电压值。

10.一种电压测量方法，其特征在于，所述方法包括：

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；

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；

当接收到包含目标量程的量程选择指令，且所述目标量程为所述可调量程测量单元的一个测量量程时，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量程对应；

当所述可调增益放大器在调整所述可调倍数，或缩放后的待测量信号在所述第二模数转换器的测量量程外时，输出所述第一电压值。