[发明专利]电压测量装置和方法

说明书

本申请涉及一种电压测量装置及方法。所述装置包括：最大量程测量单元，包括固定增益放大器和第一模数转换器；固定增益放大器将待测量信号缩放固定倍数，第一模数转换器测量待测量信号得到第一电压值；可调量程测量单元，包括连接的可调增益放大器和第二模数转换器；可调增益放大器将待测量信号缩放可调倍数，第二模数转换器测量待测量信号得到第二电压值；处理器，当接收到包含目标量程的量程选择指令，且目标量程为可调量程测量单元的一个测量量程时，控制可调增益放大器将可调倍数调整为与目标量程对应；当可调增益放大器在调整可调倍数，或缩放后的待测量信号在第二模数转换器的测量量程外时，输出第一电压值。该装置能够实现电压的持续测量。

技术领域

本申请涉及电路测量技术领域，特别是涉及一种电压测量装置和方法。

背景技术

随着电子电路技术的发展，人们对于测量电压的连续性以及精确度的要求越来越高。对于不同的电压信号，需要使用不同的量程去测量，以提高测量的准确度。

传统技术中，通过控制选择开关动作来实现量程的切换。

然而，由于选择开关动作需要一定的时间，因此传统技术中的方案会导致电压的测量通道在选择开关动作的过程中出现断路，从而造成电压测量的中断和漏测，导致测量不准确。而且测量信号超过切换的量程范围，也会导致测量不准确。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在切换量程的过程中或超过量程范围时依旧保持对电压进行准确测量的电压测量装置和方法。

一种电压测量装置，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和第一模数转换器；所述固定增益放大器用于将待测量信号缩放固定倍数，所述第一模数转换器用于测量所述固定增益放大器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和第二模数转换器；所述可调增益放大器用于将待测量信号缩放可调倍数，所述第二模数转换器用于测量所述可调增益放大器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，分别与所述第一模数转换器、所述可调增益放大器和所述第二模数转换器连接，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。

在其中一个实施例中，所述处理器用于，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。

在其中一个实施例中，所述设定时长大于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需要的最长时间。

在其中一个实施例中，所述处理器还用于，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。

在其中一个实施例中，所述处理器用于，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缩放后的待测量信号是否在所述第二模数转换器的测量量程外；当确定所述可调增益放大器缩放后的待测量信号在所述第二模数转换器的测量量程内时，输出所述第二电压值。

在其中一个实施例中，所述处理器用于，当确定所述可调增益放大器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。