[发明专利]一种车辆充电模块的补偿式RTD测量电路

权利要求书

1.一种车辆充电模块的补偿式RTD测量电路，其特征在于，包括补偿采集电路和差分放大滤波电路，补偿采集电路包括运算放大器U1和U2、调节电阻R1~R8、补偿电阻R9和R10、保护二极管D1和D2、保护电阻R11和R12、基准电阻R13、裕量电阻R14；差分放大滤波电路包括U3~U5、放大调节电阻R20~R26、滤波电阻R27、滤波电容C1；调节电阻R4一端与基准电源连接，另一端与运算放大器U1A的正输入连接，调节电阻R1为运算放大器U1A的负反馈电阻，一端与U1A的输出连接，另一端与U1A的负输入连接，并与调节电阻R2一端连接，R2另一端与地连接，构成RTD输入源的低压输出电路；运算放大器U1B的负极输入与输出连接，构成电压跟随器，并与调节电阻R3一端连接，R3另一端与U1A的正极输入连接，构成驱动电压调节器，U1B的正极输入与补偿电阻R9的一端连接，构成RTD输入源的高压输出电路；补偿电阻R9两端分别与RTD输入源的低压输出和高压输出连接；保护二极管D1和保护电阻R11连接构成稳源保护电路；保护电阻R11一端与RTD输入连接，提供RTD的输入源；运算放大器U2、调节电阻R5~R8、补偿电阻R10、保护二极管D2、保护电阻R12构成RTD补偿源电路，与RTD的输入源电路原理类似；RTD补偿源输出与RTD第一输出端连接用于补偿RTD引线电阻产生的误差；RTD第二输出端与基准电阻R13一端连接，R13与裕量电阻R14一端连接，R14另一端与地连接，R13两端为采集电路提供基准电源，R14为电路提供裕量电压，作为基准电源的缓冲电压；运算放大器U3A和U3B的正输入端分别与RTD的输入和第一输出端连接，负输入端分别与输出端连接，构成差分跟随电路，提高RTD差分输入的阻抗，提高输入驱动能力；放大调节电阻R20和R23两端分别与U4A和U4B负端输入和输出连接，放大调节电阻R26两端与U4A和U4B负端输入连接，U4A和U4B正端输入分别与U3A和U3B的输出连接，构成差分输入的负反馈调节电路；放大调节电阻R21两端分别与U5A正端输入和U4A输出连接，放大调节电阻R24两端分别与U5A负端输入和U4B输出连接，放大调节电阻R22两端分别与U5A正端输入和输出连接，放大调节电阻R25两端分别与U5A负端输入和地连接，构成差分放大电路；滤波电阻R27两端分别与U5A输出和采样输出端连接，滤波电容C1两端分别与采样输出端和地连接，构成RC低通滤波电路；

所述电路提供电压为工作电压和基准电压两种，其中工作电压为直流电压5V~16V；基准电压Vref通过补偿采集电路，将分别转换为后端采样基准电源、RTD输入源和RTD补偿源；

所述补偿采集电路中的RTD输入源通过下述公式确定，

，

式中：

V2为RTD输入源的高压，

V1为RTD输入源的低压，

取R1=R2=R3=R4，得出：

，

RTD输入源电流通过下述公式得出：

。

2.根据权利要求1所述的一种车辆充电模块的补偿式RTD测量电路，其特征在于，所述补偿采集电路中的RTD补偿源电流通过下述公式确定，

。

3.根据权利要求1所述的一种车辆充电模块的补偿式RTD测量电路，其特征在于，所述补偿采集电路中后端采样基准电源通过下述公式确定，

。

4.根据权利要求1所述的一种车辆充电模块的补偿式RTD测量电路，其特征在于，所述差分放大滤波电路要求R20=R23、R21=R24、R22=R25，输出采样电压通过下述公式确定，

，

式中：

为RTD输入端电压，

为RTD第一输出端电压。