CN101726653A - 用于识别电流和电压测量中的问题的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于识别电流和电压测量中的问题的系统和方法。第一和第二参考电压经由分压器电路施加到处理器的第一和第二端子。第一和第二信号调节电路分别联接到处理器的第三和第四端子，且电压或电流传感器联接到所述第一和第二信号调节电路。所述处理器测量第三和第四端子处的电特性并计算电特性的第一和第二比率度量值，其中，第一比率度量值基于从第三端子获得的测量值和第一参考电压，第二比率度量值基于从第四端子获得的测量值和第二参考电压。所述处理器还在所述第一比率度量值与第二比率度量值的比率超过第一参考值与第二参考值的比率时识别出问题。

Description

用于识别电流和电压测量中的问题的系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及测量诸如电流和电压的电特性。更具体地，本发明描述了用于识别在用模拟-数字转换器感测电流和电压期间可能发生的问题的系统和方法。
背景技术
近年来，所谓的“混合动力车辆”变得日益普遍。这些车辆通常使用一个或多个马达，以在减速时辅助制动器和在加速时辅助内燃机，从而动态地减少燃料消耗，而对驾驶体验没有显著的影响。马达用于在电能和机械能之间进行转换。当马达产生电能时，电能用包括蓄电池组的可再次充电能量存储系统(RESS)等存储。除了当前可用的混合动力车辆之外，许多车辆设计成使得它们能够从电网或者其它源再次充电。
在RESS或其它蓄电池供电系统的操作期间，通常期望监测由蓄电池提供的电流和电压。当前，电流和电压测量使用微处理器的两个独立通道获得；第一通道用于测量电压，第二通道用于测量电流。虽然该设置在大多数情况下通常能够提供准确的测量，但是通常不是冗余设置，因而缺乏在许多部件中通常可见的安全性。如果在常规系统中可见的模拟-数字转换器、参考电压或其它非冗余部件中发生异常，该异常将相对难以识别。
因此，期望提供用于测量电流、电压和/或其它电特性的改进的系统和技术，所述系统和技术提供准确的测量且能够识别在测量环境内可能发生的问题。此外，本发明的其它希望特征和特性从随后具体实施方式和所附权利要求书结合附图以及前述技术领域和背景技术显而易见。
发明内容
根据各个示例性实施例，提供用于识别与在处理器中感测电特性相关的问题的方法和系统，所述处理器具有第一、第二、第三和第四端子。在一个实施例中，在第一端子处接收第一参考电压，且在第二端子处接收第二参考电压。从第三端子获得关于电特性的第一数据，从第四端子获得关于电特性的第二数据。电特性的第一值基于所述第一数据和所述第一参考电压计算，电特性的第二值基于所述第二数据和所述第二参考电压计算。确定所述第一参考电压与所述第二参考电压的参考比率以及所述第一值与所述第二值的值比率，且如果所述值比率超过所述参考比率，则识别出问题。
其它实施例涉及诊断电特性中的问题的方法，所述电特性包括由具有多个端子的处理器测量的电流和电压。在第一端子上获得第一参考值，在第二端子上获得第二参考值。在独立的端子上获得第一和第二电压测量的测量值，以及在独立的端子上获得第一和第二电流测量的测量值。电压的第一值基于第一电压测量值和第一参考电压计算，电压的第二值基于第二电压测量值和第二参考电压计算。电流的第一值基于第一电流测量值和第一参考电压计算，电流的第二值基于第二电流测量值和第二参考电压计算。第一参考值与第二参考值进行比较，且如果第一和第二参考值不同，则识别出问题。电压的第一和第二值也进行比较，且如果电压的第一和第二值不同，则识别出问题。电流的第一和第二值也进行比较，且如果电流的第一和第二值不同，则识别出问题。而且，第一和第二电压的值比率与第一和第二参考电压的参考比率进行比较，且如果所述值比率超过所述参考比率，则识别出问题。同样，电流测量值以与比较电压相同的方式进行比较。
另外的实施例提供用于测量电特性的系统。第一和第二参考电压经由分压器电路施加到处理器的第一和第二端子。第一和第二信号调节电路分别联接到处理器的第三和第四端子，且电压或电流传感器联接到所述第一和第二信号调节电路。所述处理器测量第三和第四端子处的电特性并计算电特性的第一和第二比率度量值，其中，第一比率度量值基于从第三端子获得的测量值和第一参考电压，第二比率度量值基于从第四端子获得的测量值和第二参考电压。所述处理器还在所述第一比率度量值与第二比率度量值的比率超过第一参考值与第二参考值的比率时识别出问题。
下文更详细地描述了各个实施例的其它特征和方面。
附图说明
本发明在下文结合以下附图描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件，且
图1A和1B是用于测量和诊断诸如电压和电流的电特性的系统的示例性实施例的电路图；
图2是用于测量和诊断电特性的系统的可选示例性实施例的电路图；
图3是用于评估电压测量的示例性过程的流程图；
图4是用于评估电流测量的示例性过程的流程图；和
图5是用于识别测量的电特性中的问题的示例性过程的流程图。
具体实施方式
以下说明主要涉及与感测蓄电池组(例如，在许多混合动力和电动汽车、货车和其它车辆中可见的蓄电池组)的电压和/或电流有关的方法和系统。然而，等价构思可容易应用于任何其它车辆、工业、航空和/或其它设置。在这方面，以下详细说明性质上仅为示范性的，且并不打算限定本发明或本发明的应用及用途。另外，并非打算受限于前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何明确的或隐含的理论。
总体而言，电流和/或电压测量系统的可靠性、鲁棒性和安全性通过使用冗余感测通道和基于独立的参考计算冗余比率度量值被极大地改进。此外，通过合适地设计测量系统的结构，任何误差或其它问题能够通过计算各个比率和将这种比率互相比较而被容易识别。在下文提供附加细节。
以下说明涉及被“连接”或“联接”在一起的元件或节点或特征。如在此使用的，除非另有明确声明，“连接”指的是一个元件/节点/特征以机械的、逻辑的、电气的或其它合适的方式直接结合到(或与其直接连通)其它元件、节点或特征。类似地，除非另有明确声明，“联接”指的是一个元件/节点/特征以机械的、逻辑的、电气的或其它合适的方式直接或间接结合到(或与其直接或间接连通)其它元件/节点/特征。术语“示例性的”以“例子”而非“模型”的意思来使用。此外，虽然附图可描绘元件的示范性布置，但是在本发明的实际实施例中可以存在附加的中间元件、装置、特征、或部件。
现在参考附图且首先参考图1A，用于测量和评估电压的示例性系统100合适地包括处理器102、提供参考电压112，113的两个或更多电路、和用于接收和处理从被监测的蓄电池组或其它物体接收的电压信号134的合适电路。在图1A所示的示例性实施例中，仅仅示出了电压测量；可选实施例可以主要或全部集中于感测电流、电压、其它电效应(例如，阻抗)和/或任何合适的效应组合。图1B示出了用于感测电流的示例性系统150；在实践中，系统100和150可以同时配置在共同处理器102上，如下文更充分地描述的那样。
在分别在图1A和1B中所示的系统100和150中，通过多个特征改进了可靠性。首先，在图1中，在处理器102的两个独立端子106，108上感测电压，从而提供冗余性。图1B类似地示出了在处理器102的两个独立端子152，154上感测电流。在每种情况下，测量的数量值可以相对于施加到处理器102的端子104，110的参考信号以比率度量的方式测量，从而提供附加的冗余水平且也允许便于确认通过比较比率获得的测量值，如下文更充分地描述的那样。
继续参考图1A和1B，处理器102是能够感测电特性和处理所感测的值的任何装置、部件、电路、系统或逻辑，如本文所述的那样。在各种实施例中，处理器102用能够执行存储在有关存储器或其它数字存储装置中的指令的常规微处理器或微控制器来实施。处理器102通常包括如图1A所示的任何数量的端子104、106、108、110(以及图1B中的端子152、154)。在各种实施例中，这些端子中的每个是控制器装置上的信号引线，所述控制器装置带有内置的模拟-数字(A/D)转换部件。在这种实施例中，施加到端子的模拟电压能够被容易地转换成具有任何期望分辨率的电压数字表示。在许多常规微控制器装置中可用的普通A/D功能支持约10-约14位的分辨率，但是其它实施例可根据期望使用更大或更小的分辨率。
参考电压112、113均是相对恒定的且为处理器102进行的测量提供参考的电压或其它电信号。在各种实施例中，参考电压112、113基于蓄电池或其它相对恒定的电压。通常，这些电压112、113将设计成以相对小的偏差(例如，不大于约0.1-0.2％，但是其它实施例可以用不同参数进行设计)彼此跟踪。
每个参考电压112、113通过分压器电路提供给处理器102的端子104、110，分压器电路(分别)包括降压电阻器114、115和感测电阻器116、117。在图1所示的实施例中，电阻器114-117显示为用常规电阻器实施，以形成将参考电压112、113按比例调节至期望电平的DC分压器。一般来说，电阻器114和115的电阻将比感测电阻器116、117的电阻大很多，从而在端子104、110处感测的参考值显著低于施加的电压112、113。降压电阻器114、115的电阻可以是例如感测电阻器116、117的电阻的大约20倍或者更多倍。一般来说，期望限制电阻器114-117允许的设计公差和偏差。在一个实施例中，除了由于时间、温度和其它因素引起的另一+/-0.5％公差之外，可允许约+/-0.5％的名义公差，总公差约+/-1％。再次，其它实施例可根据期望用其它公差设计。
由于从以下讨论将更清楚的原因，可以期望在许多实施例中设计参考电压112、113和有关分压器电路，使得所感测的参考电压的名义公差大于所检测的信号的允许公差。此外，通常期望参考电压感测机构的总公差设计成大于参考电压的名义公差，且参考电压112、113之间的绝对电压差更大。这些公差中的每个应当小于降压电阻器114、115与感测电阻器116、117的比率。再次，该构思在下文更充分地描述。
处理器102的端子106、108、152、154用于感测电特性，如电压134和/或电流135。在图1A所示的实施例中，所感测的电压134通过分压器施加，分压器由降压电阻器138和感测电阻器140构成以将接收的电压(在蓄电池组等的情况下可能非常高)按比例调节至在端子106、108上的A/D部件的范围内的电平。按比例调节的电压可用电压信号配置模块130根据期望进一步调节。在各种实施例中，配置模块130简单地提供连接到合适的参考信号(例如，接地)的上拉或下拉阻抗，以防止不希望的电瞬变和/或将接收的电压进一步按比例调节至期望电平。
在图1B所示的实施例中，电流传感器142是能够提供电流135的指示的任何装置、电路、逻辑等。在各种实施例中，电流传感器142是常规霍耳效应传感器。在其它实施例中，电流传感器142简单地为使得电流135通过已知电阻的分路，以根据欧姆定律产生电压输出。在另外的实施例中，电流传感器142可以用一个或更多的电阻传感器144(例如，热敏电阻器和/或类似物)取代(或补充)。在这种实施例中，传感器144提供输出电压，所述输出电压能够以与电流传感器142的输出相同的方式被处理。
电流传感器132和/或传感器144的输出可以在感测之前以任何方式配置。例如，电流信号配置电路132可以提供上拉或下拉阻抗和/或与上述电压配置电路130类似的其它比例调节。在各种实施例中，配置电路132简单地提供电阻器或者允许按比例调节或者其它方式调节至端子106、108的电压感测范围内的其它阻抗。
所感测的数据的可靠性和安全性通过冗余被极大地改进。作为结果，图1A和1B示出了均施加到处理器102的多个端子的电压信号和电流信号。例如图1A示出了施加到两个端子106和108的感测电压，图1B类似地示出了施加到端子152和154的感测电流。如下文更充分地描述的那样，在两个端子上感测的电压和/或电流能够相对于在端子104、110上接收的独立参考值进行分析，以计算比率度量值和其它值，所述比率度量值和其它值能够被进一步分析以允许合适的公差，同时检测到可能发生的误差或其它问题。这种分析技术在下文关于图3-5描述。
信号调节电路118-121是能够进一步调节施加到处理器102的端子的信号的任何电路或其它模块。在各种实施例中，每个电路118-121包括能够存储电荷以用于随后感测的电压存储元件(例如，电容器126、127、128、129)。每个电路118-121也包括电压流动元件(例如，图1A-B所示的电阻器122、123、124、125，但是可以等价地使用电感器)，电压流动元件使得电压存储元件126-129彼此电绝缘。一般来说，调节电路118-121用作低通噪音滤波器以改进施加到处理器102的信号质量。
图1A示出了电压信号在节点146处施加到两个端子106和108以提供冗余性和相对于两个不同参考值计算比率度量值的能力。应当注意到，电压信号的分流在调节电路118-121之前进行，以提供附加的冗余性水平；即，如果任何单个电路118-12中的任何部件发生故障，该问题将能由端子106、108处接收的不同值检测。
图1B简单地示出了分别经由电路119和121施加到两个端子152和154的电流信号(由节点148处的电压表示)。这允许电流测量值被冗余地检查，与上述电压信号146类似。然而，在图2所示的可选实施例中，可提供两个独立的电流传感器，来自于每个传感器的输入提供给处理器102中的独立端子152、154。
现在参考图2，用于感测来自于蓄电池组或类似物的电流135的示例性系统200合适地包括高分辨率电流传感器242和独立的高量值电流传感器244。通常，高量值传感器244比高分辨率传感器242具有更大的动态范围，但是高分辨率传感器将提供不能从高量值电流传感器244获得的改进的精度/分辨率。在该实施例中，在两个通道152、154上感测的电流通常不直接在整个感测范围内互相比较，而是仅仅在两个传感器242、244重叠的感测范围部分内比较，如下文更充分地描述的那样。
虽然为了简单图2未示出电压感测电路，但是也可以提供电压感测。电压感测电路可以允许使用共同组参考值112、113感测电流和电压的任何方式联接到其它端子(例如，图1A中的端子106、108)。
操作中，使用通常由许多处理器102提供的常规取样和A/D技术而在处理器102的端子上感测电流135和电压134。得到的值可以任何方式处理。图3-5示出了多种技术，所述技术允许电特性的安全和可靠感测以及有效识别在操作期间系统100/150/200内可能发生的问题。
在图3-5中示出的各个步骤表示可以在硬件、软件、固件或类似物中执行的逻辑。在示例性实施例中，图3所示的各个步骤和特征在存储在闪存或与处理器102相关的其它存储器中且能够由处理器102执行的软件/固件中实施。其它实施例可以将源代码或目标代码形式的软件指令存储在任何数字存储介质(例如，任何类型的存储器、便携式介质或大容量存储器)上，以便由任何处理器或控制器执行。
现在参考图3，用于测量电压134的示例性技术合适地包括以下广义步骤：获得参考值和电压数据(步骤302)；计算第一和第二值(步骤304)；和比较(步骤310)第一和第二值的比率(步骤308)和参考电压的比率(步骤306)。如果所感测的电压的比率超过参考值的比率(步骤310)，那么识别出系统100内的问题(步骤312)。过程重复或者根据期望以其它方式继续(步骤314)。
以任何方式获得参考值和电压测量值(步骤302)。在各种实施例中，参考值使用处理器102的端子104和110(图1A)上的A/D测量值获得，如上所述。来自于系统100的电压测量值也使用处理器102的独立A/D组(例如，端子106、108)获得。
在各种实施例中，以比率度量的方式表示测量的电压值。即，测量的电压表示为参考值(例如，参考值112、113)的比率。在各种实施例中，这可以通过将所测量的电压简单地除以参考值而实现。例如，端子106(图1A)上所测量的电压可以除以端子104上所测量的参考值，端子108上所测量的电压可以除以端子110上所测量的参考值。通过将配置的电压信号(例如，在图1A中节点146处的电压)提供给处理器102上的两个端子106、108，然后将所测量的电压表示为对端子104、110上所测量的参考值的比率，附加的安全性和可靠性可以构造到系统100中。
通过执行测量信号的各种比较可以获得附加的安全性。所测量的和/或所计算的比率度量电压值例如可以彼此比较，且如果它们显著不同(例如，相差阀值量以上)，那么识别出问题。如果端子104、110上测量的参考值显著地不同，那么也可以识别出问题。另外，所测量的电压值(例如，端子106、108上测量的值)的比率可以确定(步骤306)且与端子104、110上测量的测量参考值的比率(步骤308)进行比较。如果所测量的电压特性的比率超过所测量的参考信号的比率，那么可以识别出问题(步骤312)且适当地解决该问题。
“问题”可指的是任何类型的不相容性、错误或感兴趣的其它不一致性。在各种实施例中，问题是从系统100内的冗余元件的各种比较识别出的感兴趣的任何状况。问题可以由于机械或电气差异(由于缺陷、故障、环境影响和/或其它因素)引起。
问题可以任何方式解决。在各种实施例中，步骤312可包括采取补救动作(例如，启动停机或其它操作修正)；提供警报或其它指示信号给操作者或控制程序；标记一个或更多部件以便进一步分析；输入数据日志；或适于具体实施例的任何其它动作。
图4示出了适合于使用图1B和2所示的系统150、200中的任一个来测量电流(例如电流135)的示例性过程400。过程400合适地包括以下广义步骤：获得参考值和数据值(步骤402)；相对于观测的参考值确定每个端子上的电流测量值(步骤404、406)；确定测量的参考值和测量电流信号的比率(分别是步骤408，410)；和如果感测的电流比率超过参考比率(步骤412)那么识别出问题(步骤414)。过程400可以重复或基于任何时间继续(步骤416)。
过程400非常类似于上述过程300操作，具体地在如图1B所示配置的实施例中单个电流传感器最终提供分路信号给两个感测端子152和154。在这种实施例中，在每个端子104、152、154和110处施加的电压被数字化，端子104和110提供参考值，端子152、154提供测量电流值。在配置有图2中的两个电流传感器242、244的实施例中，每个传感器242、244(分别)提供电流信号给一个端子152、154，以为了冗余性允许多个电流测量值。
于是，步骤402包括从每个端子104、152、154和110获得A/D输入，以收集两个参考信号和两个电流测量的值。电流测量值之一可以用参考值中的第一个以比率度量的方式表示(步骤404)，另一测量值可以用另一个参考值以比率度量的方式表示(步骤406)。也可以计算两个参考值的比率(步骤408)。
类似于上述过程300，过程400允许测量值的比率与参考信号的比率进行比较，以识别出问题(步骤412、414)。在提供两个不同电流传感器242、244的实施例中，可以期望仅在电流位于共同敏感性范围内时比较值或比率。即，如果传感器244具有比传感器242更大的动态范围，可能不希望比较位于传感器242范围之外的测量电流值。在单个传感器135提供两个电流值的实施例中，或者其中使用类似的传感器242、244，可以在传感器的敏感性的整个范围内进行测量和比较。
图5示出了用于诊断和识别在电流和电压测量系统内可能发生的问题的示例性过程500。过程500以在端子104、106、108、152、154和/或110上收集数据开始，以收集参考值、电流值和/或电压值，所述数据能够用于随后过程(步骤502)。从测量值和参考值恰当地确定(步骤504)电压和电流测量的比率度量值。例如可以从端子106和108上接收的信号分别相对于端子104和110上测量的参考电压计算两个或更多比率度量电压值。类似地，使用上述技术可以获得来自于一个或更多电流传感器的比率度量值。
当数据被收集和处理时，能够进行多个比较以识别可能已经发生的任何问题(步骤522)。在各种实施例中，两个参考值(例如，在端子104和110上测量的值)可以彼此比较(步骤506)，任何差异(步骤508)识别出问题。计算的电压值(步骤510)也可以彼此比较以识别出任何差异(步骤512)，计算的电流值也可以彼此比较以识别出任何差异(步骤514)，只要在提供具有不同敏感性范围的多个传感器242、244的实施例中所感测的电流在两个传感器242、244的范围内即可。电流测量的任何差异(步骤516)能够恰当地识别出问题。此外，电压测量值、电流测量值和/或参考信号测量值的比率可以被进一步比较(步骤518)，差异(步骤520)恰当地指示问题。
步骤508、512、516和520中识别的各种差异可以考虑一些水平的公差；即，如果两个值之间的差异小于阈值水平则通常不会识别出问题。所使用的具体阈值可以根据实施例显著地变化，且在一些实施例中可以实际上为0(例如，很小或没有容许的差异)。
如上所述，问题可以任何方式被识别和解决(步骤522)，例如，通过提供指示输出信号，指导控制过程关闭或者以其它方式调节操作等。过程500可以根据期望重复或基于任何时间继续(步骤524)。
虽然在前述具体实施方式中已经阐述了至少一个示范性实施例，但是应当理解的是，存在大量的变型。也应当理解，示范性实施例仅仅是示例，且不旨在以任何方式限制本发明的范围、可应用性或构造。相反，前述具体实施方式将提供本领域技术人员实施示范性实施例的便利途径。应当理解的是，可以对元件的功能和布置进行各种变化，而不偏离由所附权利要求书及其合法等价物所阐述的本发明的范围。

Claims (20)

1.一种用于识别与在处理器中感测电特性相关的问题的方法，所述处理器具有第一、第二、第三和第四端子，所述方法包括：
在第一端子处接收第一参考电压，在第二端子处接收第二参考电压；
从第三端子获得关于电特性的第一数据，从第四端子获得关于电特性的第二数据；
基于所述第一数据和所述第一参考电压来计算电特性的第一值，基于所述第二数据和所述第二参考电压来计算电特性的第二值；
确定所述第一参考电压与所述第二参考电压的参考比率以及所述第一值与所述第二值的值比率；和
如果所述值比率超过所述参考比率，则识别出问题。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述第一值和所述第二值相互比较，且如果所述第一值和所述第二值不同，则识别出问题。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：将所述第一参考电压和所述第二参考电压相互比较，且如果所述第一值和所述第二值不同，则识别出问题。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述第一参考电压和所述第二参考电压相互比较，且如果所述第一值和所述第二值不同，则识别出问题。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述识别步骤包括在识别出问题时输出信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，电特性的第一值和第二值以比率度量的方式计算。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，电特性包括电压测量值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，电特性包括电流测量值。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，电流测量的第一值和电流测量的第二值从共同的电流传感器获得。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，电流测量的第一值从第一电流传感器获得，电流测量的第二值从第二电流传感器获得，第二电流传感器不同于第一电流传感器，其中，所述第一和第二电流传感器具有不同的敏感性范围。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定值比率包括在与第一和第二电流传感器中的一个相关的敏感性范围上确定比率。
12.一种诊断电特性中的问题的方法，所述电特性包括由处理器测量的电流和电压，所述处理器具有第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子和第六端子，所述方法包括：
在第一端子上获得第一参考值，在第二端子上获得第二参考值，在第三端子上获得第一电压测量值，在第四端子上获得第二电压测量值，在第五端子上获得第一电流测量值，在第六端子上获得第二电流测量值；
基于第一电压测量值和第一参考电压来计算电压的第一值，基于第二电压测量值和第二参考电压来计算电压的第二值，基于第一电流测量值和第一参考电压来计算电流的第一值，基于第二电流测量值和第二参考电压来计算电流的第二值；
将第一参考值与第二参考值进行比较，且如果第一和第二参考值不同，则识别出问题；
将电压的第一和第二值进行比较，且如果电压的第一和第二值不同，则识别出问题；
将电流的第一和第二值进行比较，且如果电流的第一和第二值不同，则识别出问题；和
将第一和第二电压的值比率与第一和第二参考电压的参考比率进行比较，且如果所述值比率超过所述参考比率，则识别出问题。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，电压的第一值和电流的第一值中的每个都是相对于第一参考电压确定的比率度量值，且其中，电压的第二值和电流的第二值中的每个都是相对于第二参考电压确定的比率度量值。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一和第二值在有限范围内进行比较。
15.一种用于测量电特性的系统，所述系统包括：
处理器，所述处理器具有第一端子、第二端子、第三端子和第四端子；
第一参考电压电路，所述第一参考电压电路设置成将第一参考电压施加到处理器的第一端子，其中，所述第一参考电压电路包括设置成分压器的第一降压电阻器和第一感测电阻器；
第二参考电压电路，所述第二参考电压电路设置成将第二参考电压施加到处理器的第二端子，其中，所述第二参考电压电路包括设置成分压器的第二降压电阻器和第二感测电阻器；
第一信号调节电路，所述第一信号调节电路联接到处理器的第三端子；
第二信号调节电路，所述第二信号调节电路联接到处理器的第四端子；和
电压传感器，所述电压传感器联接到所述第一和第二信号调节电路；
其中，所述处理器设置成测量第三和第四端子处的电特性并计算电特性的第一和第二比率度量值，其中，第一比率度量值基于从第三端子获得的测量值和所述第一参考电压，第二比率度量值基于从第四端子获得的测量值和所述第二参考电压，且其中，所述处理器还设置成在所述第一比率度量值与第二比率度量值的比率超过第一参考值与第二参考值的比率时识别出问题。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述第一和第二降压电阻器的电阻分别大于所述第一和第二感测电阻器的电阻。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述第一和第二降压电阻器的电阻分别比所述第一和第二感测电阻器的电阻大至少20倍。
18.根据权利要求15所述的系统，还包括电流传感器，所述电流传感器被联接成提供电流信号给处理器的第三和第四端子，且其中，所述处理器还设置成测量第三和第四端子处的电流信号和计算电流信号的第一和第二比率度量值，其中，电流信号的第一比率度量值基于从第三端子获得的测量值和所述第一参考电压，电流信号的第二比率度量值基于从第四端子获得的测量值和所述第二参考电压，且其中，所述处理器还设置成如果电流信号的第一比率度量值与电流信号的第二比率度量值的比率超过第一参考值与第二参考值的比率时识别出问题。
19.根据权利要求15所述的系统，还包括联接成提供第一电流信号给处理器的第三端子的第一电流传感器和联接成提供第二电流信号给处理器的第四端子的第二电流传感器，且其中，所述处理器还设置成测量分别在第三和第四端子处的第一和第二电流信号且计算电流信号的第一和第二比率度量值，其中，电流信号的第一比率度量值基于从第三端子获得的测量值和所述第一参考电压，电流信号的第二比率度量值基于从第四端子获得的测量值和所述第二参考电压，且其中，所述处理器还设置成如果电流信号的第一比率度量值与电流信号的第二比率度量值的比率超过第一参考值与第二参考值的比率时识别出问题。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述第一和第二电流信号在有限范围内进行比较。
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