CN116204029A - 一种电压校正方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种电压校正方法及装置,方法包括对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正,在对AD校正函数计算的采样过程中通过跳变时间避让算法,避免将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为采样值参与AD校正函数计算,以提高AD校正函数的准确度,进而提高了AD芯片采集负载端电压后反馈值的精度,方法还包括对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正,进而提高了DA芯片输出电压的精度。
Description
技术领域
本发明涉及显示屏检测设备技术领域,具体涉及一种提升点屏设备输出端空载电压以及负载电压供应精确度的电压校正方法及装置。
背景技术
显示屏生产商在显示屏制造完成后,需要对屏幕进行点屏检测,以判断屏幕是否合格。在点屏检测时,点屏设备需要向显示屏提供驱动电压,以使得屏幕点亮。但一方面,点屏设备内部存在电子元器件有误差、系统噪声、器件老化等问题;另一方面,当点屏设备连接屏幕开始检测后,因为显示屏及线路上的传输线均有内阻,使得提供给显示屏的电压会降低,进而会造成实际输出电压值与理论输出电压值存在较大的误差;由于上述两方面原因,导致点屏设备的输出电压精度不足,进而会导致屏幕不能被点亮。为了使点屏设备在检测不同型号的屏幕时,都能提供理想的电压值,点屏设备生产商会在出货之前,对点屏设备的输出电压进行校正,以满足用户需要。
现行的电压校正方案,一般有两种方法:
1、数字校正,即通过点屏设备中的AD芯片(模数转换芯片)采集负载(显示屏)电压数据(点屏设备电源输出端电压),将采集到的显示屏电压数据用算法校正(例如201610124865.8号专利揭示的多段拟合校正),后续根据校正过后的AD芯片采集值和电压补偿函数,计算出需要补偿的电压值,而后将需要补偿的电压值配置到DA芯片中(此处的DA芯片是指数模转换芯片,用于配合电源设备(点屏设备电源)中的BUCK降压电路提供一个电压值),从而配合电源输出端输出需要的电压,以补偿电源设备与负载之间的传输损失;
2、使用硬件电路来进行校正。
使用硬件电路进行校正需要增加额外的电路,成本较高,所以优选数字校正方法。
点屏设备出厂前,生产商会将测试过后的电压校正函数写入控制芯片(单片机或FPGA等)中,点屏设备实际工作时,通过电压校正函数实时校正AD芯片采集的负载电压数据,使得后续电压补偿函数计算出的需要补偿的电压值准确。然而实际上在得到电压校正函数的过程中,会出现以下问题:
校正AD阶段,校正上位机通过控制模块向模拟负载提供拟合电位(用于设置点屏设备电源输出端电压),通过AD芯片的实际采样反馈值和理想采样反馈值计算AD芯片的电压校正函数。但由于点屏设备的电源输出端为了降低噪声、稳定输出等,会在电路中设置有电解电容(滤波、供能的功能),当拟合电位降低时,比如由20V降到16V,由于线路上的电压降低,则此时会对电压输出端的电解电容进行充电(根据电容与两端电压的关系特性可知,当电容两端电压降低时,电容的电容量将增大),这样会导致线路上的电压有个突然的跳变,使得线路上的电压突然降低很多,然而现有技术中在采集数据计算AD芯片的电压校正函数时,因为没有考虑到这个跳变的时间区间,因此采集的数据值有些是在这个跳变的时间内的电压值,导致采集的数据会与实际的负载电压相差很大,进而即使数据进行了多段拟合,然而得出的电压校正函数并不准确。此种现象当电压值从小到大变化时,也会出现,但当电压值上升时电解电容放电,所形成的跳变时间区间很窄,可不作考虑。
同时,以往的电压校正方案只对AD芯片进行了校正,虽提高了采集电压的准确性,然而,当上位机收集到准确的采集电压后,需要通过电压补偿函数计算出在当前接入的负载下,因损耗需要补偿给负载的电压ΔV,然后配置到电源输出端的DA芯片一个电压值,以补偿输出电压使得负载正常工作,但DA芯片因受电子元器件有误差、系统噪声、器件老化等因素影响,DA芯片的输出值也会不准,进而导致输出的补偿电压值不准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电压校正方法及装置,该方法有助于提升点屏设备输出端空载电压以及负载电压供应精确度。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种电压校正方法,应用于点屏设备的负载反馈电路,包括:对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正;
所述对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正具体包括:
校正上位机向模拟负载端提供多组第一拟合电位,所述第一拟合电位为递减排序的电压信号;
控制模块控制AD芯片在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第一采样值,并在第一拟合电位切换时通过跳变时间避让算法控制AD芯片采样,以避免AD芯片将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第一采样值;
校正上位机控制台表在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第二采样值,并在第一拟合电位切换时通过跳变时间避让算法控制台表采样,以避免台表将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第二采样值;
校正上位机根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到AD校正函数,并将AD校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过AD校正函数校正AD芯片的反馈值;
所述跳变时间避让算法包括,第一拟合电位切换时,控制AD芯片、台表分别进行多次采样,并将多次采样获取的第一采样值、第二采样值分别按大小顺序排序,选取排在中间的采样值输出至校正上位机。
作为本发明进一步改进的技术方案,校正上位机根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到的AD校正函数为:
V1=cVAD+d
其中,V1为AD芯片的理想反馈值,VAD为AD芯片的实际反馈值,c、d为校正系数;
通过将至少两组第一采样值作为VAD,以及相同第一拟合电位下的第二采样值作为V1带入AD校正函数中算得校正系数c、d。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述“对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正”前还包括对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正;
所述对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正具体包括:
校正上位机向控制模块提供多组第二拟合电位,所述第二拟合电位为递增或递减排序的电压信号,控制模块控制DA芯片按照第二拟合电位配置电源输出端电压;
校正上位机控制台表在各第二拟合电位下对电源输出端的电压采样,获取第三采样值;
校正上位机根据第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到DA校正函数,并将DA校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过DA校正函数校正DA芯片的输出值。
作为本发明更进一步改进的技术方案,校正上位机根据第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到的DA校正函数为:
VDA=aV2+b
其中,VDA为电源输出端的理想输出电压,V2为电源输出端的实际输出电压,a、b为校正系数;
通过将至少两组第二拟合电位作为VDA,以及相同第二拟合电位下的第三采样值作为V2带入DA校正函数中算得校正系数a、b。
一种电压校正装置,所述电压校正装置用于对点屏设备负载反馈电路中的AD芯片的反馈值进行校正,所述AD芯片用于采集点屏设备的负载端电压;
所述电压校正装置包括校正上位机、控制模块、台表;
所述电压校正装置用于对点屏设备负载反馈电路中的AD芯片的反馈值进行校正,具体包括:
所述校正上位机用于向模拟负载端提供多组第一拟合电位,所述第一拟合电位为递减排序的电压信号;
所述控制模块用于控制AD芯片在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第一采样值,并在第一拟合电位切换时通过跳变时间避让算法控制AD芯片采样,以避免AD芯片将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第一采样值;
所述校正上位机还用于控制台表在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第二采样值,并在第一拟合电位切换时通过跳变时间避让算法控制台表采样,以避免台表将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第二采样值;
所述校正上位机还用于根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到AD校正函数,并将AD校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过AD校正函数校正AD芯片的反馈值;
所述电压校正装置还用于运行跳变时间避让算法;
所述跳变时间避让算法包括,第一拟合电位切换时,控制AD芯片、台表分别进行多次采样,并将多次采样获取的第一采样值、第二采样值分别按大小顺序排序,选取排在中间的采样值输出至校正上位机。
作为本发明进一步改进的技术方案,所述电压校正装置用于对点屏设备负载反馈电路中的AD芯片的反馈值进行校正前,电压校正装置还用于对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正;
电压校正装置还用于对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正,具体包括:
校正上位机还用于向控制模块提供多组第二拟合电位,所述第二拟合电位为递增或递减排序的电压信号,控制模块控制DA芯片按照第二拟合电位配置电源输出端电压;
校正上位机还用于控制台表在各第二拟合电位下对电源输出端的电压采样,获取第三采样值;
校正上位机还用于根据第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到DA校正函数,并将DA校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过DA校正函数校正DA芯片的输出值。
相对于现有技术,本发明的技术效果在于:
本发明提供的电压校正方法包括对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正,在对AD校正函数计算的采样过程中通过跳变时间避让算法,避免将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为采样值参与AD校正函数计算,以提高AD校正函数的准确度,进而提高了AD芯片采集负载端电压后反馈值的精度,方法还包括对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正,进而提高了DA芯片输出电压的精度,AD芯片采样反馈精度、DA芯片输出精度的提升有助于提升点屏设备输出端空载电压以及负载电压供应精确度。
附图说明
图1是本发明实施例1中电压校正方法的实现流程示意图;
图2是本发明实施例2中电压校正方法的实现流程示意图;
图3是本发明实施例3中电压校正装置的构成框图示意图;
图4是本发明实施例4中电压校正装置的构成框图示意图;
图5是示波器显示的电压跳变波形实测图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
需要说明的是,本发明中只涉及改进AD芯片采样反馈精度、DA芯片输出精度的技术方案,并不涉及补偿电压的计算。后续由点屏设备的使用方通过电压补偿函数计算出在当前接入的负载(显示屏)下,因损耗需要补偿给负载的电压。本发明的目的在于通过提高AD芯片采样反馈精度使得计算得出的补偿电压更准确,通过提高DA芯片输出精度使得补偿电压可以准确配置到电源输出端,进而帮助提升点屏设备输出端空载电压以及负载电压供应精确度。
实施例1
请参见图1,一种电压校正方法,应用于点屏设备的负载反馈电路,通过对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正,从而提高AD芯片的采样反馈精度,对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正,从而提高DA芯片输出电压的精度。
本实施例中的电压校正方法通过以下流程实现:
根据市场上常见显示屏的驱动电压分布情况划定第一、二拟合电位范围,使第一、二拟合电位范围的划定范围可涵盖常见显示屏的驱动电压分布范围,例如,常见显示屏的驱动电压分布在24-12V之间,则点屏设备在实际应用中可能需要对驱动电压分布在24-12V之间的任意显示屏进行测试,需要保证点屏设备在此范围内输出的驱动电压精确,拟合电位范围相应选取为24-12V之间,在拟合电位范围内对AD芯片、DA芯片进行校正。
又因在拟合电位范围内变化时,AD芯片、DA芯片的输出是非线性变化的,所以采用多段拟合的方式对AD芯片、DA芯片进行校正,多段拟合过程中,将拟合电位范围分成多组拟合电位,多组拟合电位将拟合电位范围划分为多段,理论上,只要划分的段数足够多,则每个小段拟合电位范围内AD芯片、DA芯片的输出可视为线性变化的,即AD芯片、DA芯片理想输出值和实际输出值之间具有线性对应关系,该线性对应关系可以用下文所示的校正函数体现。通过采样每段拟合电位范围内的AD芯片、DA芯片理想输出值和实际输出值,带入线性方程中计算出每段拟合电位范围内AD芯片、DA芯片理想输出值和实际输出值之间的校正系数,即可得到每段拟合电位范围内AD芯片、DA芯片理想输出值和实际输出值之间的校正函数。实际使用中,通过相应电压范围内的校正函数对AD芯片的反馈值、DA芯片的输出值进行校正即可。
实际上为方便人员操作,也为了减小运算量,在将拟合电位范围分成多组拟合电位的过程中可以根据各类显示屏的驱动电压分布情况将拟合电位范围先分为若干子拟合电位范围,在各子拟合电位范围内均任选两个点位构成多组拟合电位,然后进行校正函数的计算。
例如,常见显示屏的驱动电压分布在24-12V之间,其中大型显示屏的驱动电压分布在24-17V之间,小型显示屏的驱动电压分布在17-12V之间,则在24-17V、17-12V之间任取两个电位构成用于电压校正的多组拟合电位,假设取22V、20V、16V、14V,将22-20V之间的校正函数作为24-17V之间的校正函数,16-14V之间的校正函数作为17-12V之间的校正函数即可。应用时如果显示屏的驱动电压在24-17V之间则采用22-20V之间的校正函数对AD芯片的反馈值、DA芯片的输出值进行校正,如果显示屏的驱动电压在17-12V之间则采用16-14V之间的校正函数对AD芯片的反馈值、DA芯片的输出值进行校正,24-22V、20-17V、17-16V、14-12V之间的校正函数可以不进行计算。
请参见图5,图5是示波器显示的电压跳变波形实测图,横坐标表示时间,纵坐标表示电压。点屏设备的电源输出端为了降低噪声、稳定输出等,会在电路中设置有电解电容(滤波、供能的功能),根据电解电容容值与电压的对应关系,拟合电位切换时会造成电压跳变。在对AD校正函数计算的采样过程中通过跳变时间避让算法,避免将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为采样值参与AD校正函数计算,以提高AD校正函数的准确度。而在DA芯片校正过程中采用空载校正(电源输出端不加任何负载,即没有电流产生),电解电容无充放电过程,不会产生对DA校正函数计算造成影响的跳变电压。
用上述选取的22V、20V、16V、14V作为四组第一拟合电位举例,当第一拟合电位依次由22V切换至20V,由20V切换至16V,由16V切换至14V时都会有跳变电压产生。
本实施例通过预先计算每次切换时的跳变时间,然后延时采样的方式避开采集到跳变电压。
具体的,所述跳变时间避让算法包括,在对负载反馈电路中用于采集电源输出端电压的AD芯片的反馈值进行校正前,校正上位机计算跳变时间并发送至控制模块存储,第一拟合电位切换时,控制模块延时跳变时间后控制AD芯片采样,校正上位机延时跳变时间后控制台表采样;
跳变时间t通过根据点屏设备电源输出端电解电容充电特性得出的以下公式计算:
t=RCLn[E/(E-Vf)]
其中,t是跳变时间,C是电源输出端电解电容的最大电容值,R是电源内阻,E是电源输出端电压的初始值,Vf是电源输出端电压的跳变峰值,Ln代表自然对数。
需要说明的是,每个点屏设备中的R、C为常数,E是每次第一拟合电位切换时电源输出端电压的初始值,E值由台表采样发送至校正上位机,Vf是每次第一拟合电位切换时电源输出端电压的跳变峰值,Vf值由示波器采样发送至校正上位机,校正上位机通过各组E、Vf值即可算出每次第一拟合电位切换时的跳变时间。
跳变时间t通过根据点屏设备电源输出端电解电容充电特性得出的具体过程如下:
设,V0为电解电容上的初始电压值,Vu为电解电容充满终止电压值,Vt为任意时刻t1电解电容上的电压值,Ct为任意时刻电压值Vt下电解电容的电容值,可根据Vt和电解电容参数计算得出。
Vt=V0+(Vu-V0)×[1-exp(-t1/RCt)]
如果,电压为E的电池通过电阻R向初值为0的电解电容充电,则,V0=0,充电极限Vu=E,故,任意时刻t1,电解电容上的电压为:
Vt=E×[1-exp(-t1/RCt)]
当Vt等于Vf时跳变结束,进而得出跳变时间计算公式:
t=RCtLn[E/(E-Vf)]
根据电解电容与其两端电压(电源输出端电压)的关系特性可知,电解电容两端电压越小,电解电容的电容量越大,又因电压跳变过程中,Vt处于变化过程中,相应的,任意时刻电压值Vt下电解电容的电容值Ct也是变化的,Ct值的获取难度较大,所以将Ct设为电源输出端电解电容的最大电容值C。如此算出的t值会大于将Ct带入公式算出的t值,延时后采样可以用于避开各次切换时的跳变电压。
与第一拟合电位对应的跳变时间计算完毕后依次进行DA芯片校正和AD芯片校正。
首先进行DA芯片校正。
开启点屏设备,使点屏设备处于空载状态(电源输出端不加任何负载,即没有电流产生),将台表连接在电源输出端。
校正上位机向控制模块提供多组第二拟合电位,所述第二拟合电位为递增或递减排序的电压信号,控制模块控制DA芯片按照第二拟合电位配置电源输出端电压;
校正上位机控制台表在各第二拟合电位下对电源输出端的电压采样,获取第三采样值;
校正上位机根据第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到DA校正函数,并将DA校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过DA校正函数校正DA芯片的输出值。
校正上位机根据第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到的DA校正函数为:
VDA=aV2+b
其中,VDA为电源输出端的理想输出电压,V2为电源输出端的实际输出电压,a、b为校正系数;
通过将至少两组第二拟合电位作为VDA,以及相同第二拟合电位下的第三采样值作为V2带入DA校正函数中算得校正系数a、b。
需要说明的是,当DA芯片处于理想工作情况下,电源输出端输出的电压应等于校正上位机配置的第二拟合电位,所以将第二拟合电位作为VDA,连接在电源输出端的台表测出的第三采样值为相应第二拟合电位下电源输出端的实际输出电压。因为通过多组第二拟合电位将拟合电位范围划分为多个小段(两组第二拟合电位之间为一个小段)后,在各小段中,电源输出端的实际输出电压可视为根据第二拟合电位(理想输出电压)线性变化的,所以通过DA校正函数所示线性方程可体现电源输出端的实际输出电压、理想输出电压之间的线性对应关系。将两组第二拟合电位作为VDA,以及相同第二拟合电位下的第三采样值作为V2带入DA校正函数中解方程组,即可算得校正系数a、b,也即确定了该段第二拟合电位对应的DA校正函数。
分别计算出各段第二拟合电位对应的校正系数,即算出各段第二拟合电位对应的DA校正函数,发送至控制模块存储,后续进行电压补偿时调用相应DA校正函数进行DA校正即可。
然后进行AD芯片校正。
开启点屏设备,使点屏设备处于带载状态(电源输出端加模拟负载,模拟负载用于模拟各种驱动电压的显示屏),将台表连接在模拟负载两端。
校正上位机向模拟负载端提供多组第一拟合电位,所述第一拟合电位为递减排序的电压信号。
需要说明的是,校正上位机在向模拟负载提供第一拟合电位时,通过相应DA校正函数对第一拟合电位进行DA校正后(使电压输出端实际电压更接近第一拟合电位),通过DA芯片配置电源输出端电压,进而输出至模拟负载;
控制模块控制AD芯片在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第一采样值,并在第一拟合电位切换时,延时相应跳变时间后控制AD芯片采样,以避免AD芯片将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第一采样值;
校正上位机控制台表在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第二采样值,并在第一拟合电位切换时,延时相应跳变时间后控制台表采样,以避免台表将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第二采样值;
校正上位机根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到AD校正函数,并将AD校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过AD校正函数校正AD芯片的反馈值。
校正上位机根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到的AD校正函数为:
V1=cVAD+dd
其中,V1为AD芯片的理想反馈值,VAD为AD芯片的实际反馈值,c、d为校正系数;
通过将至少两组第一采样值作为VAD,以及相同第一拟合电位下的第二采样值作为V1带入AD校正函数中算得校正系数c、d。
当AD芯片处于理想工作情况下,AD芯片的实际反馈值应等于模拟负载的电压值,所以将直接连接在模拟负载两端的台表所采集到的第二采样值作为AD芯片的理想反馈值。因为通过多组第一拟合电位将拟合电位范围划分为多个小段(两组第一拟合电位之间为一个小段)后,在各小段中,AD芯片的实际反馈值可视为根据负载电压(理想反馈值)线性变化的,所以通过AD校正函数所示线性方程可体现AD芯片的理想反馈值、实际反馈值之间的线性对应关系。将两组第一采样值作为VAD,以及相同第一拟合电位下的第二采样值作为V1带入AD校正函数中解方程组,算得校正系数c、d,也即确定了该段第一拟合电位对应的AD校正函数。
分别计算出各段第一拟合电位对应的校正系数,即算出各段第一拟合电位对应的AD校正函数,发送至控制模块存储,后续进行AD采样时调用相应AD校正函数进行AD校正,将AD校正后的电压值进行反馈,参与补偿电压计算即可。
实施例2
请参见图2,本实施例与实施例1相比,区别在于跳变时间避让算法不同,其余部分均相同。
本实施例中采用的跳变时间避让算法无需计算具体的跳变时间数值,通过多次采样后排序取中值的方式筛选采样值。
本实施例中的跳变时间避让算法包括,第一拟合电位切换时,控制AD芯片、台表分别进行多次采样,并将多次采样获取的第一采样值、第二采样值分别按大小顺序排序,选取排在中间的采样值输出至校正上位机。
例如,第一拟合电位切换时,控制AD芯片、台表分别进行11次采样,并将11次采样获取的第一采样值、第二采样值分别按大小顺序排序,选取排在第6位的第一采样值、第二采样值输出至校正上位机。
实施例3
请参见图3,一种电压校正装置,应用于点屏设备的负载反馈电路,通过对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正,从而提高AD芯片的采样反馈精度,对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正,从而提高DA芯片输出电压的精度。
所述电压校正装置包括校正上位机、控制模块、台表、示波器,以运行跳变时间避让算法。
校正上位机是外设于点屏设备的智能校正终端,例如PC机;
台表是外设于点屏设备的计量仪表,例如具有通信功能的万用表;
示波器外设于点屏设备,具有通信功能;
控制模块是点屏设备内设模块,例如单片机。
校正上位机与控制模块通信连接,以通过控制模块控制DA芯片,向电源输出端配置电压。
运行跳变时间避让算法时,先进行跳变时间的计算,计算跳变时间时,台表和示波器的采集端连接在电源输出端,反馈端与校正上位机通信连接。
计算跳变时间时,校正上位机向电源输出端配置第一拟合电位,台表向校正上位机反馈电源输出端电压的初始值E,示波器向校正上位机反馈电源输出端电压的跳变峰值Vf,校正上位机根据各组E、Vf值计算出每次第一拟合电位切换时的跳变时间t。
跳变时间t通过根据点屏设备电源输出端电解电容充电特性得出的以下公式计算:
t=RCLn[E/(E-Vf)]
其中,t是跳变时间,C是电源输出端电解电容的最大电容值,R是电源内阻,E是电源输出端电压的初始值,Vf是电源输出端电压的跳变峰值。
校正上位机将计算出的跳变时间发送至控制模块存储,AD校正过程中,第一拟合电位切换时,控制模块延时相应跳变时间后控制AD芯片采样,校正上位机延时相应跳变时间后控制台表采样。
所述电压校正装置还用于对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正。
在对DA芯片的输出值进行校正时,校正上位机通过控制模块控制DA芯片向空载的电源输出端配置第二拟合电位,台表连接在电源输出端,以在校正上位机控制下采集代表电源输出端的实际输出电压的第三采样值,并将第三采样值反馈至校正上位机。
校正上位机根据自身存储的第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到DA校正函数,并将DA校正函数发送至控制模块存储,使控制模块能够通过DA校正函数校正DA芯片的输出值。
电压校正装置还用于对点屏设备负载反馈电路中的AD芯片的反馈值进行校正,所述AD芯片用于采集点屏设备的负载端电压。
在对AD芯片的反馈值进行校正时,通过校正上位机向模拟负载提供第一拟合电位。具体的,校正上位机将第一拟合电位发送至控制模块,控制模块通过相应DA校正函数对第一拟合电位进行DA校正后,通过DA芯片配置电源输出端电压,进而输出至模拟负载。
台表连接在负载端,以采集代表AD芯片理想反馈值的第二采样值,并将第二采样值反馈至校正上位机,AD芯片也连接在负载端,以采集代表AD芯片实际反馈值的第一采样值,并将第一采样值通过控制模块反馈至校正上位机。
在获取第一、二采样值的过程中。
所述控制模块控制AD芯片在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第一采样值,并在第一拟合电位切换时,延时跳变时间后控制AD芯片采样,以避免AD芯片将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第一采样值;
所述校正上位机控制台表在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第二采样值,并在第一拟合电位切换时,延时跳变时间后控制台表采样,以避免台表将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第二采样值。
所述校正上位机根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到AD校正函数,并将AD校正函数发送至控制模块存储,使控制模块能够通过AD校正函数校正AD芯片的反馈值。
实施例4
请参见图4,本实施例与实施例3相比,区别在于电压校正装置运行的跳变时间避让算法不同,其余部分均相同。
本实施例中电压校正装置运行的跳变时间避让算法无需计算具体的跳变时间数值,通过多次采样后排序取中值的方式筛选采样值。
因为在本实施例中无需计算跳变时间,所以省去了示波器,通过存储于控制模块和校正上位机中的软件执行第一采样值、第二采样值的多次采样、排序、筛选。
具体的,第一拟合电位切换时,控制AD芯片、台表分别进行多次采样,并将多次采样获取的第一采样值、第二采样值分别按大小顺序排序,选取排在中间的采样值输出至校正上位机。
例如,第一拟合电位切换时,控制AD芯片、台表分别进行11次采样,并将11次采样获取的第一采样值、第二采样值分别按大小顺序排序,选取排在第6位的第一采样值、第二采样值输出至校正上位机。
最后应说明的是:以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式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方式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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种电压校正方法,应用于点屏设备的负载反馈电路,其特征在于,包括:对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正;
所述对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正具体包括:
校正上位机向模拟负载端提供多组第一拟合电位,所述第一拟合电位为递减排序的电压信号;控制模块控制AD芯片在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第一采样值,并在第一拟合电位切换时通过跳变时间避让算法控制AD芯片采样,以避免AD芯片将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第一采样值;
校正上位机控制台表在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第二采样值,并在第一拟合电位切换时通过跳变时间避让算法控制台表采样,以避免台表将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第二采样值;
校正上位机根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到AD校正函数,并将AD校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过AD校正函数校正AD芯片的反馈值;所述跳变时间避让算法包括,第一拟合电位切换时,控制AD芯片、台表分别进行多次采样,并将多次采样获取的第一采样值、第二采样值分别按大小顺序排序,选取排在中间的采样值输出至校正上位机。
2.根据权利要求1所述的电压校正方法,其特征在于,校正上位机根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到的AD校正函数为:
V1=cVAD+d
其中,V1为AD芯片的理想反馈值,VAD为AD芯片的实际反馈值,c、d为校正系数;
通过将至少两组第一采样值作为VAD,以及相同第一拟合电位下的第二采样值作为V1带入AD校正函数中算得校正系数c、d。
3.根据权利要求1所述的电压校正方法,其特征在于,所述“对负载反馈电路中用于采集负载端电压的AD芯片的反馈值进行校正”前还包括对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正;
所述对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正具体包括:
校正上位机向控制模块提供多组第二拟合电位,所述第二拟合电位为递增或递减排序的电压信号,控制模块控制DA芯片按照第二拟合电位配置电源输出端电压;
校正上位机控制台表在各第二拟合电位下对电源输出端的电压采样,获取第三采样值;
校正上位机根据第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到DA校正函数,并将DA校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过DA校正函数校正DA芯片的输出值。
4.根据权利要求3所述的电压校正方法,其特征在于,校正上位机根据第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到的DA校正函数为:
VDA=aV2+b
其中,VDA为电源输出端的理想输出电压,V2为电源输出端的实际输出电压,a、b为校正系数;
通过将至少两组第二拟合电位作为VDA,以及相同第二拟合电位下的第三采样值作为V2带入DA校正函数中算得校正系数a、b。
5.一种电压校正装置,其特征在于,所述电压校正装置用于对点屏设备负载反馈电路中的AD芯片的反馈值进行校正,所述AD芯片用于采集点屏设备的负载端电压;
所述电压校正装置包括校正上位机、控制模块、台表;
所述电压校正装置用于对点屏设备负载反馈电路中的AD芯片的反馈值进行校正,具体包括:
所述校正上位机用于向模拟负载端提供多组第一拟合电位,所述第一拟合电位为递减排序的电压信号;
所述控制模块用于控制AD芯片在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第一采样值,并在第一拟合电位切换时通过跳变时间避让算法控制AD芯片采样,以避免AD芯片将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第一采样值;
所述校正上位机还用于控制台表在各第一拟合电位下对模拟负载端电压采样,获取第二采样值,并在第一拟合电位切换时通过跳变时间避让算法控制台表采样,以避免台表将电源输出端电解电容充电所造成的跳变电压作为第二采样值;
所述校正上位机还用于根据接收到的第一采样值和第二采样值进行多段拟合计算得到AD校正函数,并将AD校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过AD校正函数校正AD芯片的反馈值;
所述电压校正装置还用于运行跳变时间避让算法;
所述跳变时间避让算法包括,第一拟合电位切换时,控制AD芯片、台表分别进行多次采样,并将多次采样获取的第一采样值、第二采样值分别按大小顺序排序,选取排在中间的采样值输出至校正上位机。
6.根据权利要求5所述的电压校正装置,其特征在于,所述电压校正装置用于对点屏设备负载反馈电路中的AD芯片的反馈值进行校正前,电压校正装置还用于对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正;
电压校正装置还用于对负载反馈电路中用于配置电源输出端电压的DA芯片的输出值进行校正,具体包括:
校正上位机还用于向控制模块提供多组第二拟合电位,所述第二拟合电位为递增或递减排序的电压信号,控制模块控制DA芯片按照第二拟合电位配置电源输出端电压;
校正上位机还用于控制台表在各第二拟合电位下对电源输出端的电压采样,获取第三采样值;校正上位机还用于根据第二拟合电位和接收到的第三采样值进行多段拟合计算得到DA校正函数,并将DA校正函数发送至控制模块存储,控制模块通过DA校正函数校正DA芯片的输出值。
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