CN107271762A - 采样电路的补偿电路、补偿方法、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种采样电路的补偿电路、补偿方法、空调器。采样电路的补偿电路，包括：采样芯片；第一电源及第二电源，第一电阻，第一电阻的一端与第一电源电连接，第一电阻的另一端与采样芯片的任一输入端口电连接；第二电阻，第二电阻的一端与第二电源电连接，第二电阻的另一端与采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电连接；第三电阻，第三电阻的一端接地，第三电阻的另一端与采样芯片的任一输入端口电连接；第四电阻，第二电阻一端与第二电源电连接，另一端与采样芯片的除任一输入端口之外的其他输入端口电连接。本发明使用采样芯片空闲的两个输入端口对采样信号进行校准，在基本不提高成本的前提下，提高了信号采样精度。

Description

采样电路的补偿电路、补偿方法、空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种采样电路的补偿电路、采样电路的补偿方法、空调器。

背景技术

AD转换，是模数转换，就是将模拟信号转换为数字信号。

在电子电气设备中，多采用AD采样电路，用于温度、湿度等信号的采样。在空调系统中，变频压缩机、风机的控制，需要高精度电流、电压等参数的采样，通过AD转换，传给驱动芯片，从而得到可靠的变频控制。

现有的芯片，基本将AD采样电路集成到芯片内部，大多厂家直接采用此方法进行AD采样。但存在少量芯片的AD采样电路由于内部问题存在斜率误差或偏移误差，使得芯片采样数据与实际数据存在较大误差，表1示出了某一厂家的驱动芯片的AD端口实测数据与芯片内部显示数值的偏差：

表1

可以看出，误差范围在5％以上，这将严重影响后续的控制工作。从而影响控制问题，如空调系统，直接影响压缩机、风机的控制，使整个系统存在运行不稳定的风险。针对此种情况，部分厂家采用带有高精度AD采样的芯片，但成本又过高。

因此，如何在不增加成本的基础上，设计出一种采样电路的补偿电路，以提高采样信号的精确度成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一个目的在于提出一种采样电路的补偿电路。

本发明的第二个目的在于提出一种采样电路的补偿方法。

本发明的第三个目的在于提出一种空调器。

有鉴于此，根据本发明的一个目的，提出了一种采样电路的补偿电路，包括：采样芯片；第一电源及第二电源，第一电阻，第一电阻的一端与第一电源电连接，第一电阻的另一端与采样芯片的任一输入端口电连接；第二电阻，第二电阻的一端与第二电源电连接，第二电阻的另一端与采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电连接；第三电阻，第三电阻的一端接地，第三电阻的另一端与采样芯片的任一输入端口电连接；第四电阻，第四电阻一端与第二电源电连接，另一端与采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电连接。

本发明提供的采样电路的补偿电路，第一电源通过第一电阻和第三电阻对地分压，采样芯片的任一输入端口电压为第三电阻两端电压；第二电源通过第二电阻和第四电阻对地分压，采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电压为第四电阻两端电压。在第一电源与第二电源的电压值相等的情况下，设置第一电阻与第三电阻之比不等于第二电阻与第四电阻之比，以确保采样芯片的任一输入端口电压不等于采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电压；在第一电源与第二电源的电压值不想等的情况，可设置第一电阻与第三电阻之比不等于第二电阻与第四电阻之比，也可设置第一电阻与第三电阻之比等于第二电阻与第四电阻之比。根据采样芯片的任一输入端口电压和采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电压，以及采样芯片的任一输入端口内部读取电压和采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口内部读取电压，可以计算出补偿曲线的函数，由补偿曲线的函数可以得出采样芯片任一输入端口的补偿后电压，实现了对采样芯片的输入端口的电压的补偿，提高了信号采样精度。而且只在现有采样芯片的基础上，增加了几个常规电器元件，成本几乎没有上升。

根据本发明的上述采样电路的补偿电路，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，优选地，第一电源、第二电源的电压值根据采样芯片的采样电压的最大值设定。

在该技术方案中，第一电源、第二电源的电压值根据采样芯片的采样电压的最大值设定。优选的，可以设定第一电源、第二电源的电压值为采样芯片最大采样电压值的1.5倍。即使存在分压异常导致采样芯片输入端口的电压值等于第一电源或第二电源的电压值，也不会导致芯片损坏，保证了采样芯片使用的安全性。

在上述任一技术方案中，优选地，采样芯片的任一输入端口与其他任一输入端口分得的电压值不相等。

在该技术方案中，需要保证采样芯片的任一输入端口与其他任一输入端口分得的电压值不相等，以确保采样芯片的任一输入端口与其他任一输入端口分得的电压值是补偿曲线上两个不同的点，确保可以根据补偿曲线两个不同的点确定补偿曲线。

在上述任一技术方案中，优选地，第一电容，与第三电阻并联；第二电容，与第四电阻并联。

在该技术方案中，第一电容、第二电容为滤波电容，分别与第三电阻并第四电阻并联，可以滤除采样信号到采样芯片输入端口的干扰，保证了真实的采样数据。

根据本发明的第二个目的，提出了一种采样电路的补偿方法，基于上述任一项所述的采样电路的补偿电路，包括：获取采样芯片的任一输入端口的实测电压值X1和其他任一输入端口的实测电压值X2；获取任一输入端口显示的内部读取电压值Y1和其他任一输入端口显示的内部读取电压值Y2；根据X1、X2、Y1、Y2得出补偿曲线，以对采样芯片的输入端口补偿前的电压X进行补偿。

本发明提供的采样电路的补偿方法，获取采样芯片的任一输入端口的实测电压值X1和任一输入端口显示的内部读取电压值Y1；获取其他任一输入端口的实测电压值X2和其他任一输入端口显示的内部读取电压值Y2；根据X1、X2、Y1、Y2得出补偿曲线，根据补偿曲线可以得出补偿后的电压，实现了对采样芯片输入端口电压的补偿校准，提高了信号采样精度。

根据本发明的上述采样电路的补偿方法，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，优选地，通过第一公式计算补偿曲线的斜率K；第一公式为K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)。

在该技术方案中，通过第一公式K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)得出了补偿曲线的斜率，以便后续进一步确定补偿曲线的函数。

在上述任一技术方案中，优选地，通过第二公式计算补偿曲线的偏移值B；第二公式为：B＝(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)。

在该技术方案中，在通过第一公式K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)得出了补偿曲线的斜率的基础上，通过第二公式B＝(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)的出补偿曲线的偏移值，可以得出补偿曲线的具体函数。

在上述任一技术方案中，优选地，通过第三公式得出采样芯片的输入端口的补偿后电压Y；第三公式为：Y＝(Y2-Y1)*X/(X2-X1)+(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)。

在该技术方案中，通过第三公式Y＝(Y2-Y1)*X/(X2-X1)+(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)可以得出与采样芯片的输入端口补偿前的电压X相对应的补偿后电压Y值，实现了对采样信号的补偿校准，提高了采样信号的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，显示输入端口的补偿后的电压Y。

在该技术方案中，显示输入端口的补偿后的电压Y，方便用户对该补偿后的电压Y进行读取。

根据本发明的第三个目的，提出了一种空调器，包括如上述任一项采样电路的补偿电路。

本发明提供的空调器，包括如上述任一项采样电路的补偿电路，上述任一项采样电路的补偿电路：第一电源通过第一电阻和第三电阻对地分压，采样芯片的任一输入端口电压为第三电阻两端电压；第二电源通过第二电阻和第四电阻对地分压，采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电压为第四电阻两端电压。在第一电源与第二电源的电压值相等的情况下，设置第一电阻与第三电阻之比不等于第二电阻与第四电阻之比，以确保采样芯片的任一输入端口电压不等于采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电压；在第一电源与第二电源的电压值不想等的情况，可设置第一电阻与第三电阻之比不等于第二电阻与第四电阻之比，也可设置第一电阻与第三电阻之比等于第二电阻与第四电阻之比。根据采样芯片的任一输入端口电压和采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电压，以及采样芯片的任一输入端口内部读取电压和采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口内部读取电压，可以计算出补偿曲线的函数，由补偿曲线的函数可以得出采样芯片任一输入端口的补偿后电压，实现了对采样芯片的输入端口的电压的补偿，提高了信号采样精度。而且只在现有采样芯片的基础上，增加了几个常规电器元件，成本几乎没有上升。本发明的提出的空调器，将上述采样电路补偿电路得出的补偿后电压传给驱动系统，实现了对变频压缩机、风机的可靠的变频控制，提高了用户的舒适性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明的一个实施例的采样电路的补偿电路的示意图；

图2示出了本发明的一个具体实施例的采样电路的补偿电路的示意图；

图3示出了本发明的一个实施例的采样电路的补偿方法的流程示意图；

图4示出了本发明的另一个实施例的采样电路的补偿方法的流程示意图；

图5示出了本发明的一个实施例的采样电路的补偿曲线示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

本发明第一方面的实施例，提出一种采样电路的补偿电路，图1示出了本发明的一个实施例的采样电路的补偿电路的示意图。其中，该补偿电路包括：

采样芯片102；

第一电源104及第二电源106；

第一电阻108，第一电阻108的一端与第一电源104电连接，第一电阻108的另一端与采样芯片102的任一输入端口A电连接；

第二电阻110，第二电阻110的一端与第二电源106电连接，第二电阻110的另一端与采样芯片102的除任一输入端口A之外的其他任一输入端口B电连接；

第三电阻112，第三电阻112的一端接地，第三电阻112的另一端与采样芯片102的任一输入端口A电连接；

第四电阻114，第四电阻114一端与第二电源106电连接，另一端与采样芯片102的除任一输入端口A之外的其他任一输入端口B电连接。

本发明提供的采样电路的补偿电路，第一电源104通过第一电阻108和第三电阻112对地分压，采样芯片102的任一输入端口A电压为第三电阻112两端电压；第二电源106通过第二电阻110和第四电阻114对地分压，采样芯片102的除任一输入端口A之外的其他任一输入端口B电压为第四电阻114两端电压。在第一电源104与第二电源106的电压值相等的情况下，设置第一电阻108与第三电阻112之比不等于第二电阻110与第四电阻114之比，以确保采样芯片102的任一输入端口A电压不等于采样芯片102的除任一输入端口A之外的其他任一输入端口B电压；在第一电源104与第二电源106的电压值不想等的情况，可设置第一电阻108与第三电阻112之比不等于第二电阻110与第四电阻114之比，也可设置第一电阻108与第三电阻112之比等于第二电阻110与第四电阻114之比。根据采样芯片102的任一输入端口A电压和采样芯片102的除任一输入端口A之外的其他任一输入端口B电压，以及采样芯片102的任一输入端口A内部读取电压和采样芯片102的除任一输入端口A之外的其他任一输入端口B内部读取电压，可以计算出补偿曲线的函数，由补偿曲线的函数可以得出采样芯片102任一输入端口A的补偿后电压，实现了对采样芯片102的输入端口的电压的补偿，提高了信号采样精度。而且只在现有采样芯片102的基础上，增加了几个常规电器元件，成本几乎没有上升。

在发明的一个实施例中，优选地，第一电源104、第二电源106的电压值根据采样芯片102的采样电压的最大值设定。

在该实施例中，第一电源104、第二电源106的电压值根据采样芯片102的采样电压的最大值设定。优选的，可以设定第一电源104、第二电源106的电压值为采样芯片102最大采样电压值的1.5倍。即使存在分压异常导致采样芯片102输入端口的电压值等于第一电源104或第二电源106的电压值，也不会导致芯片损坏，保证了采样芯片102使用的安全性。

在发明的一个实施例中，优选地，采样芯片102的任一输入端口A与其他任一输入端口B分得的电压值不相等。

在该实施例中，需要保证采样芯片102的任一输入端口A与其他任一输入端口B分得的电压值不相等，以确保采样芯片102的任一输入端口A与其他任一输入端口B分得的电压值是补偿曲线上两个不同的点，确保可以根据补偿曲线两个不同的点确定补偿曲线。

图2示出了本发明的一个具体实施例的采样电路的补偿电路的示意图，采样芯片202的采样电压为0-1.2V，第一电源204的大小为1.8V，第二电源206的大小为1.8V，第一电阻208的大小为15KΩ，第二电阻210的大小为2KΩ，第三电阻212的大小为2KΩ，第四电阻214的大小为2KΩ，第一电容216的大小为0.1uF,第二电容的大小为0.1uF。

本实施例提供的采样电路的补偿电路，第一电源204通过第一电阻208和第三电阻212对地分压，采样芯片202的输入端口AIN4电压为第三电阻212两端电压，大小为：1.8*2/(15+2)＝0.21V；第二电源206通过第二电阻210和第四电阻214对地分压，采样芯片102的输入端口AIN4电压为第四电阻214两端电压。根据采样芯片202的输入端口AIN4电压X1和采样芯片202的输入端口AIN5电压X2，以及采样芯片202的输入端口AIN4内部读取电压Y1和采样芯片202的输入端口AIN4内部读取电压Y2，可以计算出补偿曲线的函数Y＝(Y2-Y1)*X/(X2-X1)+(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)，由补偿曲线的函数可以得出采样芯片202任一输入端口的补偿后电压Y，实现了对采样芯片202的输入端口的电压的补偿，信号采样误差由5％以上降低到1％以下。表2示出了采样芯片202在增加补偿电路前后的误差对比。可以看出，大大提高了采样的精确度。而且只在现有采样芯片202的基础上，增加了几个常规电器元件，成本几乎没有上升。

表2

在该具体实施例中，第一电源204、第二电源206的电压值为采样芯片最大采样电压值的1.5倍。即使存在分压异常导致采样芯片202输入端口的电压值等于第一电源204或第二电源206的电压值，也不会导致芯片损坏，保证了采样芯片使用的安全性。

在该具体实施例中，保证了采样芯片的任一输入端口AIN4与其他任一输入端口AIN5分得的电压值不相等，确保了采样芯片任一输入端口AIN4与其他任一输入端口AIN5分得的电压值是补偿曲线上两个不同的点，确保可以根据补偿曲线两个不同的点确定补偿曲线。

在该具体实施例中，第一电容214、第二电容216为滤波电容，分别与第三电阻212并第四电阻214并联，可以滤除采样信号到采样芯片202输入端口的干扰，保证了真实的采样数据。

本发明第二方面的实施例，提出一种采样电路的补偿方法，图3示出了本发明的一个实施例的采样电路的补偿方法的流程示意图：

步骤302，获取采样芯片的任一输入端口的实测电压值X1和其他任一输入端口的实测电压值X2；

步骤304，获取任一输入端口显示的内部读取电压值Y1和其他任一输入端口显示的内部读取电压值Y2；

步骤306，根据X1、X2、Y1、Y2得出补偿曲线，以对采样芯片的输入端口补偿前的电压X进行补偿。

本发明提供的采样电路的补偿方法，获取采样芯片的任一输入端口的实测电压值X1和任一输入端口显示的内部读取电压值Y1；获取其他任一输入端口的实测电压值X2和其他任一输入端口显示的内部读取电压值Y2；根据X1、X2、Y1、Y2得出补偿曲线，根据补偿曲线可以得出补偿后的电压，实现了对采样芯片输入端口电压的补偿校准，提高了信号采样精度。

图4示出了本发明的另一个实施例的采样电路的补偿方法的流程示意图：

步骤402，获取采样芯片的任一输入端口的实测电压值X1和其他任一输入端口的实测电压值X2；

步骤404，获取任一输入端口显示的内部读取电压值Y1和其他任一输入端口显示的内部读取电压值Y2；

步骤406，通过第一公式计算补偿曲线的斜率K；

步骤408，通过第二公式计算补偿曲线的偏移值B；

步骤410，通过第三公式得出采样芯片的输入端口的补偿后电压Y；

步骤412，显示输入端口的补偿后的电压Y。

其中，第一公式为K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)；

第二公式为：B＝(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)；

第三公式为：Y＝(Y2-Y1)*X/(X2-X1)+(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)。

在本发明的一个实施例中，优选地，通过第一公式计算补偿曲线的斜率K；第一公式为K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)。

在该实施例中，通过第一公式K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)得出了补偿曲线的斜率，以便后续进一步确定补偿曲线的函数。

在本发明的一个实施例中，优选地，通过第二公式计算补偿曲线的偏移值B；第二公式为：B＝(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)。

在该实施例中，在通过第一公式K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)得出了补偿曲线的斜率的基础上，通过第二公式B＝(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)的出补偿曲线的偏移值，可以得出补偿曲线的具体函数，图5示出了该实施例的采样电路的补偿曲线示意图。

在本发明的一个实施例中，优选地，通过第三公式得出采样芯片的输入端口的补偿后电压Y；第三公式为：

Y＝(Y2-Y1)*X/(X2-X1)+(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)。

在该实施例中，通过第三公式Y＝(Y2-Y1)*X/(X2-X1)+(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)可以得出与采样芯片的输入端口补偿前的电压X相对应的补偿后电压Y值，实现了对采样信号的补偿校准，提高了采样信号的准确性。

在本发明的一个实施例中，优选地，显示输入端口的补偿后的电压Y。

在该实施例中，显示输入端口的补偿后的电压Y，方便用户对该补偿后的电压Y进行读取。

本发明第三方面的实施例，提出一种空调器，其中，空调器包括上述任一实施例中采样电路的补偿电路。

本发明提供的空调器，包括如上述任实施例中采样电路的补偿电路，上述任一实施例中采样电路的补偿电路，根据采样芯片的任一输入端口电压和采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口电压，以及采样芯片的任一输入端口内部读取电压和采样芯片的除任一输入端口之外的其他任一输入端口内部读取电压，可以计算出补偿曲线的函数，由补偿曲线的函数可以得出采样芯片任一输入端口的补偿后电压，实现了对采样芯片的输入端口的电压的补偿，提高了信号采样精度。而且只在现有采样芯片的基础上，增加了几个常规电器元件，成本几乎没有上升。本发明的提出的空调器，将上述采样电路补偿电路得出的补偿后电压传给驱动系统，实现了对变频压缩机、风机的可靠的变频控制，提高了用户的舒适性。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采样电路的补偿电路，其特征在于，所述补偿电路包括：

采样芯片；

第一电源及第二电源，

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一电源电连接，所述第一电阻的另一端与所述采样芯片的任一输入端口电连接；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二电源电连接，所述第二电阻的另一端与所述采样芯片的除所述任一输入端口之外的其他任一输入端口电连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端与所述采样芯片的所述任一输入端口电连接；

第四电阻，所述第四电阻一端与所述第二电源电连接，另一端与所述采样芯片的除所述任一输入端口之外的所述其他任一输入端口电连接。

2.根据权利要求1所述的采样电路的补偿电路，其特征在于，

所述第一电源、第二电源的电压值根据所述采样芯片的采样电压的最大值设定。

3.根据权利要求1所述的采样电路的补偿电路，其特征在于，

所述采样芯片的所述任一输入端口与所述其他任一输入端口分得的电压值不相等。

4.根据权利要求1所述的采样电路的补偿电路，其特征在于，所述补偿电路还包括：

第一电容，与所述第三电阻并联；

第二电容，与所述第四电阻并联。

5.一种采样电路的补偿方法，基于权利要求1至4中任一项所述的采样电路的补偿电路，其特征在于，所述补偿方法包括：

获取所述采样芯片的所述任一输入端口的实测电压值X1和所述其他任一输入端口的实测电压值X2；

获取所述任一输入端口显示的内部读取电压值Y1和所述其他任一输入端口显示的内部读取电压值Y2；

根据X1、X2、Y1、Y2得出补偿曲线，以对所述采样芯片的输入端口补偿前的电压X进行补偿。

6.根据权利要求5所述的采样电路的补偿方法，其特征在于，还包括：

通过第一公式计算所述补偿曲线的斜率K；

所述第一公式为：K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)。

7.根据权利要求6所述的采样电路的补偿方法，其特征在于，还包括：

通过第二公式计算所述补偿曲线的偏移值B；

所述第二公式为：B＝(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)。

8.根据权利要求7所述的采样电路的补偿方法，其特征在于，还包括：

通过第三公式得出所述采样芯片的所述输入端口的补偿后电压Y；

所述第三公式为：Y＝(Y2-Y1)*X/(X2-X1)+(Y1X2-Y2X1)/(X2-X1)。

9.根据权利要求8所述的采样电路的补偿方法，其特征在于，还包括：

显示所述输入端口的所述补偿后电压Y。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的采样电路的补偿电路。