[实用新型]提高汽车A/D采样精度的改善电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车仪表A/D采样精度的改善电路。

背景技术

汽车仪表上传统的A/D采样处理电路主要是，直接采集整车上提供可变电阻所提供的电压信号与点火信号的分压比，然后与微处理器(MCU)中所测得的点火电压进行比较，从而确定输入的模拟电压值。由于整车上有许多大电流电器，这将对模拟地电平产生影响，因此这种电路采样的A/D信号精度往往不高。

图1为现有汽车仪表上的A/D采样处理电路。具体描述如下：

Rx为可变电阻(例如燃油表传感器或温度表传感器等，通过测量其阻值变化，经过换算，得到燃油、温度等的具体的数值)，通过Rx的变化，将改变Ui的大小，经过采样，MCU所计算得出的端口电压也将随Rx而改变，近而改变相应仪表上显示的值。其中，RL一般为大电阻，主要是降低回路电流。Rs为上拉电阻。此时，Uout≈Ui＝Rx*Uign/(Rs+Rx)；而MCU通过比较Uout与采样到的Uign电压Uign’，计算得出Uout’电压。

上述计算过程中主要存在两处误差：一是MCU内部得到的点火电压值同样也是A/D采样电压(Uign’)，采样过程中就必然有一定的误差，因此Uign’只能最大程度接近Uign，不会完全等同。二是计算的前提是假定地电平Ub＝0。但实际上，由于整车大电流器件的存在，地电平往往都会有一定程度的抬高，即Ub＝I*Rl(Rl为线路电阻)。这两处的主要误差就使得采样得到的Uout’电压与实际的电压值(Ui-Ub)相差甚大，影响处理结果，通常在仪表上反应为燃油表或温度表指针较实际情况出现偏移现象，指示不准确。

实用新型内容

针对现有技术中的不足之处，本实用新型的目的在于，提供一种提高汽车A/D采样精度的改善电路，通过二次采样，并比较这两次的采样值，从而得出最符合实际情况的采样电压值，提高采样精度，使得仪表指示精度更准确，更好地满足客户要求。

为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种提高汽车A/D采样精度的改善电路，包括依次串接于电源与地之间的三极管、上拉电阻、可变电阻，以及MCU，其中，三极管基极与MCU的一个用于控制该三极管导通和截止的引脚相连，MCU中用于测量电压的引脚连接于上拉电阻与可变电阻的连接处。

进一步地，在所述三极管基极与MCU的引脚之间还串联有一电阻。

进一步地，MCU中用于测量电压的引脚与上拉电阻(Rs)和可变电阻(Rx)的连接处串接有一电阻RL。

进一步地，所述MCU的供电电压与所述电源电压相等。

进一步地，所述MCU连接于所述电源电压上。

本实用新型采用二次采样电路分别对模拟信号和地信号进行A/D采样，从而纠正由于地电平的零位偏移对模拟信号采样所产生的误差，改善和提高了A/D采样精度。

附图说明

图1为现有汽车仪表上的A/D采样处理电路。

图2为本发明提高汽车A/D采样精度的改善电路实施例。

具体实施方式

如图2所示，一种提高汽车A/D采样精度的改善电路，包括依次串接电源(VCC，+5V)与地之间的三极管(Q)、上拉电阻(Rs)、可变电阻(Rx)，以及MCU，其中，三极管(Q)基极与MCU的一个用于控制该三极管(Q)导通和截止的引脚相连，MCU中用于测量电压的引脚连接于上拉电阻(Rs)与可变电阻(Rx)的连接处。

其中，在所述三极管(Q)基极与MCU的引脚之间还串联有一电阻R。

其中，所述MCU的供电电压与所述电源电压相等。

其中，所述MCU连接于所述电源电压上。通过所述电源(VCC，+5V)供电。

其中，MCU中用于测量电压的引脚与上拉电阻(Rs)和可变电阻(Rx)的连接处串接有一电阻RL。

其工作原理，描述如下：

MCU输出信号控制三极管Q的导通和截止。

1、当控制信号Ua为高电平，三极管Q导通，MCU对上拉电阻(Rs)与可变电阻(Rx)的连接处的电压(模拟信号)Ui进行采样，计算公式与现有技术中的方法相似，即Uout₁≈Ui＝Rx*VCC/(Rs+Rx)，此时不采用电阻上拉到点火电压，而是上拉到5V电源VCC，这样可以避免MCU采样点火电压Uign时导致的误差，将Uout与VCC作比较，MCU得到采样电压值Uout’₁，以最大程度接近Uout₁；