[发明专利]一种提高AD分辨率的信号处理电路及其方法

权利要求书

1.一种提高AD分辨率的信号处理电路，其特征在于，包括：

连接于传感器、AD模数转换器之间的信号处理单元，信号处理单元为由四个运放组成的四极运算放大电路，AD模数转换器为14位AD模数转换器，第一运放、第二运放、第三运放、第四运放的同相输入端均接Ui，第一运放的反相输入端接3/4Ur，第二运放的反相输入端分为两路反相输入，第二运放的第一路反相输入接1/2Ur，第二运放的第二路反相输入接节点b，第三运放的反相输入端分为三路反相输入，第三运放的第一路反相输入接1/4Ur，第三运放的第二路反相输入接节点d，第三运放的第三路反相输入接节点c，第四运放的反相输入端分为三路反相输入，第四运放的第一路反相输入接节点e，第四运放的第二路反相输入接节点d，第四运放的第三路反相输入接节点c，第一运放的输出端接节点a，第二运放的输出端接节点f，第三运放的输出端接节点e。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

节点a连接节点b，节点b连接节点c，节点f连接节点d，节点a与AD模数转换器的第一个转换通道连接，节点f与AD模数转换器的第二个转换通道连接，节点e与AD模数转换器的第三个转换通道连接，第四运放的输出端与AD模数转换器的第四个转换通道连接。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于：

第一运放的同相输入端连接有电阻R2，第一运放的反相输入端连接有电阻R3，第一运放的同相输入端与输出端之间连接有电阻R3，电阻R2的一端为采样信号输入端，电阻R3的一端接3/4Ur。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于：

第二运放的同相输入端连接有电阻R22，第二运放的第一路反相输入连接有电阻R23，第二运放的第二路反相输入连接有电阻R24，第二运放的同相输入端与输出端之间连接有电阻R21，电阻R22的一端为采样信号输入端，电阻R23的一端接1/2Ur。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于：

第三运放的同相输入端连接有电阻R32，第三运放的第一路反相输入连接有电阻R33，第三运放的第二路反相输入连接有电阻R34，第三运放的第三路反相输入连接有电阻R35，第三运放的同相输入端与输出端之间连接有电阻R31，电阻R32的一端为采样信号输入端，电阻R33的一端接1/4Ur。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于：

第四运放的同相输入端连接有电阻R42，第四运放的第一路反相输入连接有电阻R43，第四运放的第二路反相输入连接有电阻R44，第四运放的第三路反相输入连接有电阻R45，第四运放的同相输入端与输出端之间连接有电阻R41，电阻R42的一端为采样信号输入端。

7.一种提高AD分辨率的信号处理方法，其特征在于，该方法应用于如权利要求1至6所述的一种提高AD分辨率的信号处理电路进行信号处理，该方法包括：

设定所需采样分辨率；

将峰值信号Umax按电压高低均匀分成四等分，其波形分别为信号Udc、Ucb、Uba和Uao；

设参考电压值为Ur，Ur值对应为峰值信号Umax；

将信号Udc、Ucb、Uba和Uao分别经过四个运放放大K倍后，使每个信号分段的波形均放大达到峰值信号Umax的幅度，再将4个信号波形放大N倍后分别传输至n位AD模数转换器的4个转换通道进行采样及AD转换；

将n位AD模数转换器的采样AD值传输至微处理器中进行处理，由微处理器将同一时刻的采样结果相加并除以K，计算得到AD转换结果，通过检测比较n位AD模数转换器的采样AD值与参考电压值Ur之间差值是否在有效误差范围△V内：若差值在有效误差范围内，则确定由n位AD模数转换器所采样的AD采样值是有效的；其中，n位AD模数转换器为14位AD模数转换器。