[发明专利]一种多通道高精度高压检测电路及检测方法

说明书

本发明公开了一种多通道高精度高压检测电路及检测方法，其结构为，多通道高精度高压检测电路包括依次连接的继电器测量选择电路、精密电阻分压电路、信号调理电路、高精度模数转换电路和微控制器；继电器测量选择电路采用光耦继电器进行高压测量通道的选择，光耦继电器通过微控制器的IO引脚进行控制，高精度模数转换电路与微控制器之间设有隔离供电和通讯电路。精密电路分压电路包括精密电阻和光耦继电器，精密电阻采用0.1%精度以上的电阻，光耦继电器控制采用共阳极的控制，精密电阻R1、R2、R3构成分压电路。电路能够采用较低的成本实现多通道高精度高压检测，通道经过校准后，电压测量精度可以达到0.1%以内，测量路数理论上可进行无限拓展。

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，具体涉及一种多通道高精度高压检测电路及检测方法。

背景技术

在进行高压检测时，使用光耦作为隔离测量手段时，会有光耦信号可能失真，导致测量结果不准的问题；若不进行隔离，则有高压串入系统，影响甚至损坏系统其它元件的风险。同时为了保证测量精度，应使用高精度16位以上的AD芯片。但如果需要测量多个高压值，使用高精度多通道AD芯片又会使成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种全隔离测量，使用单通道高精度AD芯片的多路高压检测电路，解决了现有技术中检测精度和检测成本不能同时兼顾的问题。

本发明的另一目的在于提供一种多通道高精度高压检测电路的检测方法。

本发明具体采用如下技术方案：

一种多通道高精度高压检测电路，包括依次连接的继电器测量选择电路、精密电阻分压电路、信号调理电路、高精度模数转换电路和微控制器；继电器测量选择电路采用光耦继电器进行高压测量通道的选择，光耦继电器通过微控制器的IO引脚进行控制，高精度模数转换电路与微控制器之间设有隔离供电和通讯电路。

优选地，精密电阻分压电路包括精密电阻和光耦继电器，精密电阻采用0.1%精度的电阻，光耦继电器控制采用共阳极的控制，精密电阻R1、R2、R3构成分压电路。

优选地，信号调理电路包括两级运算放大器。

优选地，高精度模数转换电路包括AD采集芯片，信号调理电路的输出电压经AD采集芯片进行转换，微控制器读取转换结果，并计算出最终的电压值。

优选地，光耦继电器选用AQY216、AQV258HC8高压光耦继电器，运算放大器选用OPA2277、OPA2188双通道高精度运算放大器，AD采集芯片选用ADS1118、ADS1246高精度AD采集芯片。

多通道高精度高压检测电路的检测方法包括下述步骤：

使用前，进行每个通道的增益校准，并将每个通道的校准值保存在微控制器内；测量时，微控制器打开相应的测量通道，同时关闭其他的测量通道，分压后的电压进入高精度模数转换电路，微控制器通过数字隔离通讯将采集到的原始值读回，并根据校准后的增益，计算出实际电压值；待该通道测量完毕后，关闭该通道，开启下一通道的测量，直至所有通道测量完成。

本发明具有如下有益效果：

多通道高精度高压检测电路能够采用较低的成本实现多通道高精度高压检测，通道经过校准后，电压测量精度可以达到0.1%以内，测量路数理论上可进行无限拓展。

附图说明

图1为多通道高精度高压检测电路框图；

图2为多通道高精度高压检测电路图；

图3为继电器测量选择电路及精密电阻分压电路；

图4为信号调理电路；

图5为高精度模数转换电路、隔离供电和通讯电路以及微控制器；

图6为多通道高精度高压检测电路测量流程框图。

具体实施方式