CN109470913B - 一种通过参考电压反推电源电压的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过参考电压反推电源电压的方法，在所要测量电源电压的电路中增加基准电压电路，所述基准电压电路与A/D转换器连接，用以输出该基准电压VREFINT对应的AD转换值，所述基准电压VREFINT为固定值u，对于待测电源电压，测得该固定的基准电压VREFINT所对应的AD转换值，记为Val_AD，则电源电压VDD对应的AD转换值为此时该AD转换器的满量程值，记为Val_Full；随着电源电压VDD的变动，某时刻的电源电压VDD对应的满量程值Val_Full跟基准电压VREFINT的AD转换值Val_AD呈线性比例关系；所述基准电压电路还包括对于基准电压VREFINT的修正过程。通过参考电压反推出的电源电压更加准确，增加了对基准电压VREFINT的修正过程，监控基准电压修正异常数据，以保证基准电压VREFINT的恒定，从而使得电源电压更加精确。

Description

一种通过参考电压反推电源电压的方法
技术领域
本发明涉及电源电压检测领域，具体涉及一种通过参考电压反推电源电压的方法。
背景技术
电源电压的检测很容易受各种因素的影响而造成或大或小的不可避免的误差，比如读数误差、测量仪表本身存在误差、电阻电容等元器件的实际值与标称值之间存在误差、电源电压的波动等。因此，为了得到更准确的电源电压数据，就要尽可能的较少这些误差的发生。例如中国申请公布号为CN105527533的发明公开了一种电源电压检测装置，其包括：基准电压生成器，其经由第一传输线路连接到差分放大器，并降低直流电源的电源电压，以输出电源基准电压，其中所述第一传输线路传输电源基准电压作为第一电源电压检测电压；标准电压生成器，其经由第二传输线路连接到所述差分放大器，并输出预定标准电压，其中所述第二传输线路传输标准电压作为第二电源电压检测电压；所述差分放大器，其对所述第一电源电压检测电压与所述第二电源电压检测电压进行差分放大；以及异常检测器，其基于所述第一电源电压检测电压与所述第二电源电压检测电压，检测所述电源电压，并且检测所述第一传输线路和/或所述第二传输线路的异常。
但上述电源电压检测装置中的运算放大器不是理想的，但当做了理想模型，参数本身就存在误差，如放大倍数输入阻抗输出阻抗、虚短、虚断等，并且结构复杂，任一环节的故障都容易造成电源电压的检测值产生较大的误差，故障的发生不容易发现和排查，给使用者带来不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中的不足，提供一种通过参考电压反推电源电压的方法。
为解决上述电源电压检测误差过大，检测装置及过程复杂的问题，本发明提供如下的技术方案：一种通过参考电压反推电源电压的方法，在所要测量电源电压VDD的电路中增加一基准电压电路，利用基准电压电路反推电源电压VDD以提高电源电压VDD检测的准确度。
所述基准电压电路与一A/D转换器连接，用以输出该基准电压VREFINT对应的AD转换值。
进一步地，为保证电源电压VDD检测的准确性，本发明实施例还对基准电压VREFINT每隔0.1s的时间节点进行监测，针对故障数据按照下述公式(1)进行修正处理：
verfm＝ρ×verf0 (1)
其中，verfm表示修正后的采样点的瞬时电压值，ρ表示修正系数，verf0表示采样点的瞬时电压值；修正系数ρ按下述公式(2)计算，其值由电压值异常处决定。
Figure GDA0002984779310000021
式中，ρ表示修正系数，vref01和vref02表示出现异常时，所述电压值异常处的两个点的瞬时电压采样值，N表示采样次数，k表示采样序列。
进一步地，所述A/D转换器的参考电压为电源电压VDD，且对于A/D转换器的参考电压固定情况下，各点的电压与AD转换值成线性关系，待测的电源电压VDD越大，基准电压VREFINT对应的AD转换值越小。
进一步地，所述基准电压VREFINT为固定值u，对于某一个待测电源电压VDD来说，如果能测得该固定的基准电压所对应的AD转换值，记为Val_AD，则电源电压VDD对应的AD转换值自然是此时该AD的满量程值，记为Val_Full。
具体而言，随着电源电压VDD的变动，某时刻的电源电压VDD对应的满量程值Val_Full跟基准电压VREFINT的AD转换值Val_AD呈(3)的线性比例关系：
VDD:Val_Full＝u:Val_AD (3)
进一步地，电源电压VDD可以由公式(4)表示：
VDD＝(u/Val_AD)*Val_Full (4)。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：参考电压值是固定不变的，本发明通过参考电压反推出的电源电压VDD更加准确，同时增加了对基准电压VREFINT的修正过程，监控基准电压VREFINT，并修正异常数据，以保证基准电压VREFINT的恒定，从而使得电源电压VDD更加精确。
具体实施方式
下面描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释发明的技术原理，并非在限制发明的保护范围。
需要说明的是，在发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
此外，还需要说明的是，在发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
本发明实施例，一种通过参考电压反推电源电压的方法，在所要测量电源电压VDD的电路中增加一基准电压电路，利用基准电压电路反推电源电压VDD以提高电源电压VDD检测的准确度。
具体而言，为进一步保证电源电压VDD检测的准确性，本发明实施例还对基准电压VREFINT每隔0.1s进行取样监测，针对故障数据按照下述公式(1)进行修正处理：
verfm＝ρ×verf0 (1)
其中，verfm表示修正后的采样点的瞬时电压值，ρ表示修正系数，verf0表示采样时间节点的瞬时电压值；修正系数ρ按下述公式(2)计算，其值由电压值异常处决定。
Figure GDA0002984779310000031
式中，ρ表示修正系数，vref01和vref02表示出现异常时，所述电压值异常处的两个点的瞬时电压采样值，N表示采样次数，k表示采样序列。
该修正过程针对基准电压VREFINT的稳定性进行监控和调整，使基准电压VREFINT保持稳定水平，从而使电源电压VDD的检测值更加准确。
具体而言，所述基准电压电路与一A/D转换器连接，用以输出该基准电压VREFINT对应的AD转换值。
具体而言，所述A/D转换器的参考电压为电源电压VDD，且对于A/D转换器的参考电压固定情况下，各点的电压与AD转换值成线性关系，待测的电源电压VDD越大，基准电压VREFINT对应的AD转换值越小。
本发明实施例的基准电压VREFINT为固定值1.22V，对于待测电源电压VDD，测得1.22V所对应的AD转换值，记为Val_AD1.22，则电源电压VDD对应的AD转换值为此时该AD转换器的满量程值，记为Val_Full。
具体而言，随着电源电压VDD的变动，某时刻的电源电压VDD对应的满量程值Val_Full跟基准电压VREFINT1.22V的AD转换值Val_AD1.22是呈如公式(3)所示的线性比例关系：
VDD:Val_Full＝1.22:Val_AD1.22 (3)
下述公式(4)是即表示电源电压VDD。
VDD＝(1.22/Val_AD1.22)*Val_Full (4)。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (3)

1.一种通过参考电压反推电源电压的方法，其特征在于，在所要测量电源电压VDD的电路中增加一基准电压电路，所述基准电压电路与一A/D转换器连接，用以输出基准电压VREFINT对应的AD转换值，基准电压VREFINT为固定值u，对于待测电源电压VDD，测得该固定的基准电压VREFINT所对应的AD转换值，记为Val_AD，则电源电压VDD对应的AD转换值为此时该A/D转换器的满量程值，记为Val_Full；随着电源电压VDD的变动，某时刻的电源电压VDD对应的满量程值Val_Full跟基准电压VREFINT的AD转换值Val_AD呈线性比例关系；所述基准电压电路还包括对于基准电压VREFINT的检测和修正过程，包括：
对基准电压VREFINT每隔0.1s的时间节点进行监测，针对故障数据按照下述公式(1)进行修正处理：
verfm＝ρ×verf0 (1)
其中，verfm表示修正后的采样点的瞬时电压值，verf0表示采样点的瞬时电压值，ρ表示修正系数，
修正系数ρ的值由电压值异常处决定，按下述公式(2)计算，
Figure FDA0003117312840000011
式中，ρ表示修正系数，vref01和vref02表示出现异常时，所述电压值异常处的两个点的瞬时电压采样值，N表示采样次数，k表示采样序列；
待测的所述电源电压VDD为所述A/D转换器的参考电压。
2.根据权利要求1所述的通过参考电压反推电源电压的方法，其特征在于，A/D转换器的参考电压固定情况下，各点的电压与AD转换值成线性关系，待测的电源电压VDD越大，基准电压VREFINT对应的AD转换值越小。
3.根据权利要求1所述的通过参考电压反推电源电压的方法，其特征在于，随着电源电压VDD的变动，所述电源电压VDD对应的满量程值Val_Full跟基准电压VREFINT的AD转换值Val_AD呈下述公式(3)的线性比例关系：
VDD:Val_Full＝u:Val_AD (3)
则电源电压VDD可以由公式(4)表示：
VDD＝(u/Val_AD)*Val_Full (4)。
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