CN106685421A - 一种模拟信号采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种模拟信号采集方法及装置。该方法包括：将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；获取所述模数转换器的输出的数字信号；根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。本发明实现对高位信号的直接测量；同时本发明实施例的基准电压幅值可以低于待测量模拟信号的值，降低了对参考电压的要求，可以使用幅值很低的基准电压进行测量；提高了测量精度。

Description

一种模拟信号采集方法及装置

技术领域

本发明涉及模拟信号采集技术领域，具体涉及一种模拟信号采集方法及装置。

背景技术

将模拟信号转换为数字信号的电路称为模数转换器(Analog to DigitalConverter)，即AD转换器。模拟信号与数字信号之间的相互转换具有非常重要的意义。首先，数字信号具有结构简单、抗干扰能力强、稳定性好、设计及测试自动化程度高、易于实现大规模集成等优点，用数字信号来处理模拟信号在信号传输、处理、存储、输出与显示保密性等方面都具有非常明显的优势。其次，随着集成电路工艺的进步和数字集成电路技术的迅速发展，数字集成电路的性能不断提高，规模越来越大，成本不断降低，所以采用数字信号处理技术来处理模拟信号已变得十分普遍。

在前装车载电子标签(On board Unit，OBU)模拟信号采集系统，对模数转换电路提出了高分辨率、低功耗和便于小型化的多重严格要求。这就需要有新的技术来优化模拟信号的采集方法。

在现有的模数转换信号采集方法中，普遍用分辨率和量程这两个通用指标来衡量系统的工作性能：

一、分辨率。分辨率是模数转换过程最关心的指标，决定了采集系统的测量精度。AD芯片会提供自身模数转换位数n(一般为8，10，12等)，假设的参考电压为V_ref，在不考虑误码率等其他扰动参数的话，根据芯片的转换位数及参考电压值，就可以计算出该AD芯片的分辨率为假设n为10，则2ⁿ等于1024，V_ref等于5V，则分辨率为4.9mV。这种测量系统存在的问题是，当被测信号较小时，需要用运放来提升信号幅值，否则测量误差会非常高。比如，对于一级测量仪表而言，需要保证全测量范围内满足误差不超过0.1％的测量精度，10位AD芯片分辨率满足了精度要求，假设被测信号为2.5V，当被测信号向上漂移0.1％时，即信号变为2.5025V时，一级表应分辨出来这种变化，但实际上，该AD芯片的最小分辨率为5mV，无法辨别2.5mV的信号波动。这就导致，理论上可以实现0.1％精度的芯片，实际上分辨率是不够的。现阶段为了弥补这个缺点，通常采用的手段是使用更高转换位数的AD芯片，留出足够的分辨率裕量。而这种做法所带来的问题就是，成本的大幅度提升，高精度AD芯片价格不菲。究其根本原因，是因为普通的AD采样电路拓扑的V_ref都是定值，因此分辨率不会跟随待测量一起变化。

二、量程。普通采样电路对量程的要求是量程越宽越好，但过宽的量程意义不大，在满足电路采样范围需求的情况下，适当放宽一点量程是普遍的做法。量程主要受到两个方面的条件制约：图1示出了现有的模数转换芯片的电路拓扑图，AD芯片的V_ref输入在芯片内部会被多级分压，模拟输入与分压后的V_ref的值进行对比，最后获得模拟输入的数字量，因此待测信号的电压幅值不得高于V_ref。2.上述分辨率中解释了，当输入电压幅值过小时，测量电路的准确级会下降，因此待测信号的下限也受到了限制。通过上述两个条件，可以获得普通AD采样电路可以准确采样区间，这个区间就叫做量程。一般来讲，在量程内，测量电路要保证一定的准确级，即满足分辨率的要求。普通采样电路存在的主要问题是，待测信号上限是受到V_ref严格控制的，通用的做法是，待测信号工作在最高的情况也不要超过80％V_ref。

综上所述，现有的模拟信号采集方法存在以下问题：分辨率为定值，无法适应输入信号的变化；量程上限受到参考电压V_ref的制约，当输入信号过大时，只能通过调节增益、分压或传感器等手段降低幅值后再测量；测量功耗较大。

发明内容

本发明实施例提供一种模拟信号采集方法及装置，用于解决现有的模拟信号采集方法中量程受到模数转换器的参考电压制约、测量功耗大以及测量小信号精度下降的问题。

本发明实施例提供了一种模拟信号采集方法，包括：

将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；

将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；

获取所述模数转换器的输出的数字信号；

根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

可选地，所述模数转换器包括多个模拟量输入端；

将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端，包括：

将多路基准电压分别输入至模数转换器的对应的模拟量输入端；

获取所述模数转换器的输出的数字信号，包括：

获取所述模数转换器的输出的多路数字信号。

可选地，根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值，包括：

根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压；

根据所述目标基准电压和对应的数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

可选地，所述多路基准电压是由直流电压源产生的，所述多路基准电压之间存在比例关系。

可选地，所述多路基准电压之间的比例关系为：

V_base1＝k₁×V_base2＝k₂V_base3……＝k_nV_basen

其中，V_base1为第一路基准电压，V_base2为第二路基准电压，V_base3为第三路基准电压，V_basen为第n路基准电压；k₁、k₂……k_n大于1；k₁<k₂<k_n。

可选地，根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压，包括：

当待测量模拟信号的值大于第一路基准电压V_base1，将所述第一路基准电压V_base1确定为所述目标基准电压；

当待测量模拟信号的值大于第二路基准电压V_base2小于第一路基准电压V_base1时，将所述第二路基准电压V_base2确定为所述目标基准电压；

当待测量模拟信号的值大于第n路基准电压V_basen小于第n-1路基准电压V_basen-1时，将所述第n路基准电压V_basen确定为所述目标基准电压。

可选地，根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值，包括：

根据如下公式获取所述待测量模拟信号的值：

其中，V_in为所述待测量模拟信号的值；V_base为所述基准电压的值；n为所述模数转换器的转换位数；X₀为所述数字信号的值。

本发明实施例提供了一种模拟信号采集装置，包括：

基准电压输入单元，用于将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；

待测模拟信号输入单元，用于将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；

数字信号获取单元，用于获取所述模数转换器的输出的数字信号；

待测量模拟信号值获取单元，用于根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

可选地，所述模数转换器包括多个模拟量输入端；

所述基准电压输入单元进一步用于：

将多路基准电压分别输入至模数转换器的对应的模拟量输入端；

所述数字信号获取单元进一步用于：

获取所述模数转换器的输出的多路数字信号。

可选地，所述待测量模拟信号值获取单元进一步用于：

根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压；

根据所述目标基准电压和对应的数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

本发明实施例提供的模拟信号采集方法及装置，将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；获取所述模数转换器的输出的数字信号；根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。本发明实施例实现对高位信号的直接测量；同时本发明实施例的基准电压幅值可以低于待测量模拟信号的值，降低了对参考电压的要求，可以使用幅值很低的基准电压，降低了测量功耗，并且提高了测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的模数转换芯片的电路拓扑图；

图2是本发明一个实施例的模拟信号采集方法的流程示意图；

图3是本发明一个实施例的模拟信号采集方法的电路图；

图4是本发明另一个实施例的模拟信号采集方法的电路图；

图5是本发明另一个实施例的模拟信号采集方法的电路图；

图6是本发明另一个实施例的模拟信号采集方法的电路图；

图7是本发明一个实施例的对OBU的电池的模拟信号采集方法的原理图；

图8是本发明一个实施例的模拟信号采集装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2是本发明一个实施例的模拟信号采集方法的流程示意图。图3是本发明一个实施例的模拟信号采集方法的电路图。如图2所示，该实施例的方法包括：

S21：将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；

S22：将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；

S23：获取所述模数转换器的输出的数字信号；

S24：根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

如图3所示，图中模数转换器有电源输入管脚1与电源相连接；数字量输出管脚2将模数转换结果即数字信号以数字量形式输出；GND管脚3与地相连接；V_ref为参考电压端4与V_in相连接，其中V_in是待测量模拟信号；V_in1+为模拟量输入端与V_base连接，其中V_base为基准电压，是一个固定值；其余管脚V_in2+到V_inn+均为该芯片的其他模拟量输入通道。

本发明实施例提供的模拟信号采集方法实现对高位信号的直接测量；同时本发明实施例的基准电压幅值可以低于待测量模拟信号的值，降低了对参考电压的要求，可以使用幅值很低的基准电压，降低了测量功耗，并且提高了测量精度。

在本发明实施例的一种优选的实施方式中，为了提高分辨率，所述模数转换器包括多个模拟量输入端；

相应地，将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端，包括：

将多路基准电压分别输入至模数转换器的对应的模拟量输入端；

获取所述模数转换器的输出的数字信号，包括：

获取所述模数转换器的输出的多路数字信号。

需要说明的是，本发明实施例对于具有多路模拟量输入管脚的模数转换器，将多个基准电压源分别连接至模数转换器的模拟量输入管脚上，依据多段式分段策略对测量区间进行分段进行测量。

具体来说，现有的模数转换器的分辨率在全量程下恒定为本发明实施例的分辨率为由于V_base为定值，而V_in为变量，因此该方法的模数转换分辨率与输入模拟量之间呈现非线性跟随性。K₁的推导过程如下：

设分辨率自跟随模数转换测量方法输出的数字量为X₀，分辨率为K₁，即当V_in降低K₁时，X₀会变为X₁。其中X₁-X₀＝1。

由于1远大于所以则推得

进一步地，根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值，包括：

根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压；

根据所述目标基准电压和对应的数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

进一步地，所述多路基准电压是由直流电压源产生的，所述多路基准电压之间存在比例关系。

在实际应用中，基准电压可以是普通的电压源产生的基准电压，也可以是电压源经电阻等无源器件分压获得的电平。可以通过电阻分压获取电平从而获得多路基准电压(如图6所示)，还可以通过电压源生成多路基准参考电压(如图5所示)，本发明对此不作限制。

优选地，所述多路基准电压之间的比例关系为：

V_base1＝k₁×V_base2＝k₂V_base3……＝k_nV_basen

其中，V_base1为第一路基准电压，V_base2为第二路基准电压，V_base3为第三路基准电压，V_basen为第n路基准电压；k₁、k₂……k_n大于1；k₁<k₂<k_n。

进一步地，根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压，包括：

当待测量模拟信号的值大于第一路基准电压V_base1，将所述第一路基准电压V_base1确定为所述目标基准电压当待测量模拟信号的值大于第二路基准电压V_base2小于第一路基准电压V_base1时，将所述第二路基准电压V_base2确定为所述目标基准电压；

当待测量模拟信号的值大于第n路基准电压V_basen小于第n-1路基准电压V_basen-1时，将所述第n路基准电压V_basen确定为所述目标基准电压。

需要说明的是，本发明实施例的待测量模拟信号V_in越小，则K₁越小，则分辨率越高，这满足了实际应用中对信号变小时，分辨率不下降的测量要求，实现了分辨率的自跟随。

本发明实施例将定义为物理量精度跟踪率。精度跟踪率是度量模数采样实际分辨率与理论最高分辨率的相似程度的物理量。精度跟踪率是一个正的标量，符号为PF。模数采样实际分辨率与理论最高分辨率的比值等于精度跟踪率PF。PF为大于1的正数，越趋向于1，模数采集的分辨率就越高。因此，可得到如下公式：

本发明实施例实现手段简单，在现有的模数转换器上无需额外的控制单元，并且可以用幅值很小的信号做基准电压，降低了对基准电压的要求。实现了分辨率的自跟随，提升了测量精度。

需要说明的是，本发明实施例设定V_in大于V_base，且V_base不能为0，因此PF的取值在0至1之间。PF最高为1，此时实际分辨率等于理论最高分辨率，实际分辨率达到最高，此时称为全速跟踪；当PF减小时，理论分辨率不变，而实际分辨率会变小，此时称为降速跟踪；当PF下降为0时为最低值，理论分辨率不变，而实际分辨率为0，此时测量电路无法工作，称为停止跟踪。实际应用中，全速跟踪和停止跟踪是两个速率边界，无法达到，降速跟踪是可以实现的。

同时，PF越趋向于1，跟踪效果越好，因此设计中总是趋向于将PF最大化。而V_in作为待测量是不可控的，V_base是设计的基准电压，所以在系统设计时，如果要提高分辨率，只能通过调节V_base的幅值来改变K₁。但由于存在前提条件V_base要小于V_in，所以不能为了提升精度而将V_base无限调高。V_base过高会压缩对V_in的量程。

具体地，根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值，包括：

根据如下公式获取所述待测量模拟信号的值：

其中，V_in为所述待测量模拟信号的值；V_base为所述基准电压的值；n为所述模数转换器的转换位数；X₀为所述数字信号的值。

图4是本发明另一个实施例的模拟信号采集方法的电路图。以下以图4为例，具体说明本发明模拟信号采集方法的原理。

图4中的模数转换器有电源输入管脚1与电源相连接；数字量输出管脚2将模数转换结果数字信号以数字量形式输出；GND管脚3与地相连接；V_ref为参考电压输入端4与V_in相连接，其中V_in是待测量模拟信号；V_in1+为模拟量输入端与V_base1连接，其中V_base1为基准电压，是一个固定值；其余管脚V_in2+到V_inn+均为该芯片的其他模拟量输入通道，分别与V_base2到V_basen相连。V_base1到V_basen为幅值不等的数个基准参考电压。

设定V_base1＝k×V_base2＝k²V_base3……＝k^n-1V_basen，k大于1。本发明实施例的分段策略描述如下：

(1)当V_in幅值大于V_base1时，通过模数转换器采集V_base1的幅值获得V_in1的数字量。

(2)当V_in幅值大于V_base2小于V_base1时，通过模数转换器采集V_base2的幅值获得V_in2的数字量。

(3)当V_in幅值大于V_basex小于V_base(x-1)时，通过模数转换器采集V_basex的幅值获得V_in的数字量，x大于1小于等于n。

对于情况(1)的分辨率为：

对于情况(2)的分辨率为：

对于情况(3)的分辨率为：

以情况(1)为例分析，当V_in幅值大于V_base1时，令V_in等于V_in1。

由于并且V_basex<V_base2<V_base1，因此选择采集V_base1时，PF最大，分辨率最高。

基于选择最大PF获得最高分辨率的准则，本发明实施例采用多段式分辨率自跟随模数转换，当模数转换器有n路模拟量输入时，将基准电压进行n段分割，分割可以满足等分或不等分原则，在满足V_base小于V_in的情况下，测量V_base幅值最高的模拟量输入。这种情况下可以保证PF最大。在获得转换结果后(转换结果为数字量X₀)，可以获得待测量模拟信号的值V_in。

可理解的是，在实际应用过程中，可以选择多段等分也可以选择不等分，具体应用取决于现场对精度的要求情况，上述分段策略是以等分情况为例分析，但每段分辨率适用于不等分情况的计算。

本发明实施例的模拟信号采集方法具有如下技术效果：

1.分辨率自跟踪：具有分辨率自跟踪的特点，输入信号的分辨率不再受不可变的V_ref制约。

2.高位信号直接输入：在测量电压值高于参考电压的模拟信号时，可以不使用电阻分压、传感器等降压手段，可以直接进行测量。

3.降低了分布式测量单元对参考电压的要求：分布式测量单元普遍使用电池或分布式取电系统，其特点是，电能有限且分布式取电的电能质量不高。而普通AD测量系统对参考电压的精确度和幅值要求极高，而电池放电或分布式取电系统都存在能量释放后电压幅值下降的问题，这对参考电压会造成极大影响。本发明中的电压基准源幅值可以低于被测信号，降低了对参考电压的要求。

4.降低能耗：对于分布式测量单元需要测量自身供电电池电压的情况，可以以幅值很低的电压基准做输入，电池电压直接接入V_ref，这样可以减少降压手段带来的静态电流损耗，并且幅值很低的电压基准源功耗也极小。

5.多段式分段策略将参考电压分段提升每段的分辨率并且扩展了量程。

6.该测量方法外围电路简单，成本低，仅需要极少的额外器件，在不分段的情况下完全不需要任何额外器件，方便实现设备的小型化。

图7是本发明一个实施例的对OBU的电池的模拟信号采集方法的原理图。前装OBU低功耗模式下对于电池的损耗非常敏感，需要尽可能的减小功耗，同时又必须对电池电压进行采集，从而做出决策。通常，当前装OBU电池电压过低，接近主控芯片工作电压下限时，主控芯片需要将OBU失效，工作电压下限值一般为在1.8V至2.5V之间。因此，主控芯片需要实时测量当前电池供电电压。

如图7所示，主控芯片的电源输入管脚1与电池U₁相连接；GND管脚2与地相连接；V_ref为参考电压端3与U₁相连接；4脚为主控芯片模数转换单元的模拟量输入端与主控芯片内部工作用电的LDO电源2脚相连接，该电源幅值通常为1.8V。LDO的输入为1脚，需要高于1.8V才能工作；LDO的3脚为地，与芯片地相连接。主控芯片的逻辑计算单元与模数转换单元通过DATAin&out通信连接，可以进行数据交互。模数转换单元的转换位数为12。

在实际应用中，模数转换单元直接对V_in的模拟量进行转换，转换后数字量为X计算出电池电压U₁的值，将转换结果传送至逻辑计算单元进行处理。在本发明实施例中，无论U₁下降多少，只要高于芯片工作电压的下限，都不会影响检测。而且U₁无需进行分压可以直接输入到V_ref中。可理解的是，采用如下公式获取电池U₁的电压:

图8是本发明一个实施例的模拟信号采集装置的结构示意图。如图8所示，本发明实施例的装置包括基准电压输入单元81、待测模拟信号输入单元82、数字信号获取单元83和待测量模拟信号值获取单元84，具体地：

基准电压输入单元81，用于将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；

待测模拟信号输入单元82，用于将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；

数字信号获取单元83，用于获取所述模数转换器的输出的数字信号；

待测量模拟信号值获取单元84，用于根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

进一步地，所述模数转换器包括多个模拟量输入端；

基准电压输入单元81进一步用于：

将多路基准电压分别输入至模数转换器的对应的模拟量输入端；

数字信号获取单元83进一步用于：

获取所述模数转换器的输出的多路数字信号。

待测量模拟信号值获取单元84进一步用于：

根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压；

根据所述目标基准电压和对应的数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

本发明实施例的模拟信号采集装置可以用于执行上述方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明实施例提供的模拟信号采集方法及装置，将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；获取所述模数转换器的输出的数字信号；根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。本发明实施例实现对高位信号的直接测量；同时本发明实施例的基准电压幅值可以低于待测量模拟信号的值，降低了对参考电压的要求，可以使用幅值很低的基准电压，降低了测量功耗，并且提高了测量精度。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

需要说明的是术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种模拟信号采集方法，其特征在于，包括:

将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；

将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；

获取所述模数转换器的输出的数字信号；

根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模数转换器包括多个模拟量输入端；

将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端，包括：

将多路基准电压分别输入至模数转换器的对应的模拟量输入端；

获取所述模数转换器的输出的数字信号，包括：

获取所述模数转换器的输出的多路数字信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值，包括：

根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压；

根据所述目标基准电压和对应的数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多路基准电压是由直流电压源产生的，所述多路基准电压之间存在比例关系。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多路基准电压之间的比例关系为：

V_base1＝k₁×V_base2＝k₂V_base3……＝k_nV_basen

其中，V_base1为第一路基准电压，V_base2为第二路基准电压，V_base3为第三路基准电压，V_basen为第n路基准电压；k₁、k₂……k_n大于1；k₁<k₂<k_n。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压，包括：

当待测量模拟信号的值大于第一路基准电压V_base1，将所述第一路基准电压V_base1确定为所述目标基准电压；

当待测量模拟信号的值大于第二路基准电压V_base2小于第一路基准电压V_base1时，将所述第二路基准电压V_base2确定为所述目标基准电压；

当待测量模拟信号的值大于第n路基准电压V_basen小于第n-1路基准电压V_basen-1时，将所述第n路基准电压V_basen确定为所述目标基准电压。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值，包括：

根据如下公式获取所述待测量模拟信号的值：

$V_{in}=\frac{V_{base}\&times;2^n}{X_0}$

其中，V_in为所述待测量模拟信号的值；V_base为所述基准电压的值；n为所述模数转换器的转换位数；X₀为所述数字信号的值。

8.一种模拟信号采集装置，其特征在于，包括：

基准电压输入单元，用于将基准电压输入至模数转换器的模拟量输入端；

待测模拟信号输入单元，用于将待测量模拟信号输入至所述模数转换器的参考电压端；

数字信号获取单元，用于获取所述模数转换器的输出的数字信号；

待测量模拟信号值获取单元，用于根据所述基准电压和所述数字信号获取所述待测量模拟信号的值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述模数转换器包括多个模拟量输入端；

所述基准电压输入单元进一步用于：

将多路基准电压分别输入至模数转换器的对应的模拟量输入端；

所述数字信号获取单元进一步用于：

获取所述模数转换器的输出的多路数字信号。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述待测量模拟信号值获取单元进一步用于：

根据所述多路数字信号从所述多个基准电压中确定目标基准电压；

根据所述目标基准电压和对应的数字信号获取所述待测量模拟信号的值。