CN116243048A - 一种电压检测方法、电路、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种电压检测方法、电路、设备及存储介质。本申请实施例提供的技术方案，通过检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值；根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式；接收用户输入的待检测输入电压信号，输出测试采样电压值，并根据所述测试采样电压值和所述第二公式进行计算处理，得到对应的待检测输入电压信号的输出电压值，能够解决电压检测精度低的问题，减少检测误差和降低温漂误差，提升电压检测的精度。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电压检测技术领域，尤其涉及一种电压检测方法、电路、设备及存储介质。
背景技术
随着物联网的快速发展，各种传感器成为物联网中不可或缺的组成部分，其对应的信号处理系统的温度适用范围也不断地接近工业级。现有的传感器一般都是将检测信号转换成电压信号进行处理，且大部分适用范围为常温。由此，在工业级温度范围下，电子器件的温漂误差将掣肘整个传感器系统的转换精度。
现有的电压检测基本上采用A/D数模转换电路，根据应用场合选择不同的应用电路。但是，无论是选择哪种应用电路，都必不可少产生测试误差和温漂误差。例如，应用电路中的电压信号衰减与电流分流产生的误差、ADC放大器PGA产生的增益误差和工业级温度范围(-40℃～85℃)下产生的温漂误差等。
传统提高电压检测精度及降低温漂误差的方法，大多是选用高精度或低温漂的电子元器件，其成本较高。
发明内容
本申请实施例提供一种电压检测方法、电路、设备及存储介质，能够解决低成本元器件的电压检测精度低的问题，减少检测误差和降低温漂误差，提升电压检测的精度。
在第一方面，本申请实施例提供了一种电压检测方法，包括：
检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值；
根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式；
接收用户输入的待检测输入电压信号，输出测试采样电压值，并根据所述测试采样电压值和所述第二公式进行计算处理，得到对应的待检测输入电压信号的输出电压值。
进一步的，所述检测环境温度之前，包括：
接收用户输入的至少两个第一输入电压信号，得到对应的至少两个第一采样电压值，所述第一输入电压信号为第一输入电压值对应的电压信号；
根据所述至少两个第一采样电压值和对应的至少两个第一输入电压值以及预设初始公式，得到初始参数和对应的预设温度值；
将所述预设初始公式的中参数替换成所述初始参数，得到所述预设第一公式，所述预设第一公式与所述预设温度值关联。
进一步的，所述得到所述预设第一公式之后，包括：
对预设的基准输入电压信号进行检测处理，得到对应基准采样电压值；
根据预设第一公式和所述基准采样电压值进行计算处理，得到所述基准输入电压信号对应的基准输出电压值。
进一步的，所述检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值，包括：
检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表获取温度修正系数；
根据所述温度修正系数修正所述基准输出电压值，得到第一基准输出电压值；
对所述第一基准输出电压值对应的第一基准电压信号进行检测处理，得到对应的第一基准采样电压值；
所述根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数得到第二公式，包括：
根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正所述预设第一公式中的参数，得到对应的修正参数；
将所述预设第一公式中的初始参数替换成所述修正参数，得到所述第二公式。
进一步的，所述对预设的基准输入电压信号进行检测处理，得到对应基准输出电压值，包括：
对预设的两个基准输入电压进行检测处理，输出对应的两个ADC码值；
对所述两个ADC码值进行转码处理，得到对应的两个基准采样电压值。
进一步的，所述接收用户输入的待检测输入电压信号，根据输出的测试采样电压值和所述第二公式进行计算处理，得到对应的待检测输入电压信号的输出电压值之后，包括：
完成预设检测次数后，通过当前的基准输出电压值进行检测处理，得到对应的基准采样电压值；
根据当前的基准输出电压值和对应基准采样电压值以及预设初始公式进行计算处理，得到更新参数；
将所述更新参数替换所述预设第一公式中的参数，得到更新的预设第一公式。
进一步的，所述第一基准输出电压值包括基准输出电压值Vc1和基准输出电压值Vg1，所述预设第一公式表示为Y＝kx+b，其中Y代表输出电压值，x代表采样电压值，k和b代表公式的参数；
所述根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式，包括：
将基准输出电压值Vc1和对应的基准采样电压值X1结合预设第一公式，得到公式Vc1＝k1(X1)+b1,其中k1和b1数值为未知值；
将基准输出电压值Vg1和对应基准采样电压值X2结合预设第一公式得到公式Vg1＝k1(X2)+b1,其中k1和b1数值为未知值；
根据公式Vc1＝k1(X1)+b1和公式Vg1＝k1(X2)+b1进行计算处理，得到参数k1和b1的数值；
根据所述参数k1和b1的数值和预设的第一公式，得到第二公式表示为Y＝k1x+b1，其中Y代表输出电压值，x代表采样电压值，k1和b1代表公式的参数,k1和b1为已知数值的参数。
在第二方面，本申请实施例提供了一种电压检测电路，用于实现第一方面所述的电压测试方法，包括电压信号输入模块、信号采集处理模块、基准电压信号模块、信号检测芯片模块、温度检测电路模块和开关模块；
所述电压信号输入模块与所述开关模块的第一端以及第二端连接，所述电压信号模块用于接收用户输入的电压信号，所述电压信号包括第一输入电压信号和待检测输入电压信号；
所述开关模块的第三端和第四端与所述基准电压信号模块连接，所述开关模块的第五端和第六端与所述信号采集模块的输入端连接，所述开关模块用于将从所述电压信号输入模块以及所述基准电压信号模块接收到的电压信号传递给所述信号采集处理模块，所述基准电压信号模块用于提供至少两个基准输入电压信号；
所述信号采集处理模块的输出端与所述信号检测芯片模块第一端连接，所述信号采集处理电路模块用于对电压信号进行衰减处理和滤波处理；
所述信号检测芯片模块的第二端与所述温度检测电路模块连接，所述信号检测芯片模块用于根据从信号采集电路模块接收到的电压信号和从温度检测电路模块接收到环境温度值对电路参数进行修正处理，并计算出待检测输入电压的输入电压值。
在第三方面，本申请实施例提供了一种电压检测设备，包括：
存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的电压检测方法。
在第四方面，本申请实施例提供了一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的电压检测方法。
本申请实施例通过检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值，根据第一基准采样电压值和第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式，接收用户输入的待检测输入电压信号，输出测试采样电压值，根据测试采样电压值和第二公式进行计算处理，得到对应的待测试输入电压信号的输出电压值。采用上述技术手段，可以通过温度系数对照表修正基准输出电压值，并基于修正后的第一基准输出电压和对应第一基准采样电压值修正预设第一公式得到第二公式，并基于第二公式进行电压检测，以此可避免电压检测精度低的问题，降低温漂误差，提升电压检测的精度。此外，通过对基准电压进行修正，减少检测误差，进一步提升电压检测的精度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电压检测方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的一种温度修正系数随温度变化曲线示意图；
图3是本申请实施例提供的一种电路常温实际检测精度对照图；
图4是本申请实施例提供的一种实测温漂系数表图；
图5是本申请实施例提供的一种电压检测电路示意图；
图6是本申请实施例提供的另一种电压检测电路示意图；
图7是本申请实施例提供的一种电压检测设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
本申请提供的电压检测方法、电路、设备及存储介质，旨在电压检测时，通过温度系数对照表修正基准输出电压值，并基于修正后的第一基准输出电压和对应第一基准采样电压修正预设第一公式得到第二公式，并基于第二公式进行电压检测，以此减少检测误差和降低温漂误差，提升电压检测的精度。相对于传统的电压检测方式，其通常都会产生检测误差和温漂误差，例如应用电路中衰减与电流分流产生的误差、ADC放大器PGA产生的增益误差和工业级温度范围(-40℃～85℃)下产生的温漂误差等。传统提高电压检测精度的方法，大多数选用高精度和低温漂的电子元器件，其不仅成本较高，而且检测精度也难以做到0.05％以内。基于此，提供本申请实施例的电压检测方法，以解决现有电压检测过程中的检测精度低的问题。
图1给出了本申请实施例提供的一种电压检测方法的流程图，本实施例中提供的电压检测方法可以由电压检测设备执行，该电压检测设备可以通过软件和/或硬件的方式实现，该电压检测设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成。一般而言，该电压检测设备可以是电压检测设备，如电压测试传感器等。
下述以电压测试设备为执行电压检测方法的主体为例，进行描述。参照图1，该电压检测方法具体包括：
S101、检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值。
环境温度可以理解为电压检测设备所处的环境的温度。在工业场景的，工业温度范围为-40℃～85℃，在工业温度范围内电压检测设备会产生对应的温漂误差。为了消除温漂误差，则需要先确定常温下的环境温度和对应的电路参数。
在常温下，电压检测设备接收用户输入的至少两个第一输入电压信号，第一输入电压信号为第一输入电压值对应的电压信号。电压检测设备对接收到的第一输入电压信号进行检测处理，输出对应的至少两个第一采样电压值。根据至少两个第一采样电压值和对应的至少两个第一输入电压值以及预设初始公式，得到初始参数和对应的预设温度值。将预设初始公式的中参数替换成初始参数，得到预设第一公式，预设第一公式与预设温度值关联。上述，可以获取到对应的常温下的预设温度值，以及与该预设温度值关联的预设第一公式，该预设第一公式为对应的检测电路的参数公式。通过获得初始参数，可以消除硬件电路中由参数偏差而导致的检测误差，从而提高电压测试的精确度和可靠性。
示例性的，预设初始公式为一次函数Y＝kx+b，其中Y代表输出电压值或输入电压值，x代表采样电压值，k和b代表初始参数。对于电压检测设备，在烧录程序时，会设置k和b的初始值，但是基于存在检测误差等因素，设置的初始值未必是准确的。假设设置的初始值为k＝1，b＝0，一般看到k＝1，b＝0则认为需要进行初始参数的校准。假设在室温25℃时，电压检测设备接收用户输入的至少两个已知压值的第一输入电压值，假设用户输入两个已知压值的第一输入电压值，两个已知压值的第一输入电压为电压V1和电压V2，电压检测设备对电压V1和电压V2进行电压检测处理，对应输出两个ADC码值，分别为Code1与Code2，对Code1与Code2进行转码处理，得到对应两个采样电压V10和V20。将第一输入电压信号对应的电压V1和电压V2以及第一采样电压信号对应的电压V10和V20代入预设初始公式中，得到公式V1＝kV10+b和公式V2＝kV20+b。根据公式V1＝kV10+b和公式V2＝kV20+b进行数学运算处理，既可以得到k和b的数值，假设为K＝1.01，b＝0.05,此时的k和b的数值为初始参数。将预设初始公式的中参数替换成初始参数，得到预设第一公式，即预设第一公式为Y＝1.010x+0.050，预设第一公式与预设温度值关联，即预设温度值为25℃，对应关联的公式为Y＝1.01x+0.05。通过获得初始参数，可以消除硬件电路中由参数偏差而导致的检测误差，从而提高电压测试的精确度和可靠性。
在电压检测设备中存在至少两个基准输出电压，后续可以根据对应的基准输出电压进行预设初始公式的参数的校准更新。在电压检测设备烧录程序时，初始基准输出电压值通常是与实际值有误差，因此需要通过接收用户输入的至少两个第一输入电压信号进行预设初始公式的参数校准，两个第一输入电压信号为精确已知的电压值，例如用高精度源表输出的电压信号作为本申请实施例中涉及的第一输入电压信号。在对初始参数进行校准之后，还需要对基准输出电压进行校准，以确定电压检测设备中的基准输出电压的实际值。电压检测设备对预设的基准输出电压信号进行检测处理，输出对应的ADC码值，对ADC码值进行转码处理，得到对应基准采样电压值。根据预设第一公式和基准采样电压值进行计算处理，得到基准输出电压信号对应的基准输出电压值。
需要说明的是，上述提到的参数“更新”，并不是物理意义上的存储更新覆盖，而是在程序运行过程中的变量赋值，初始参数在电路重新上电后依然存在。
示例性的，假设电压检测设备中存在两个基准输出电压值，分别为基准输出电压值Vc和基准输出电压值Vg，在电压检测设备进行烧录程序时，基准输出电压值Vc和基准输出电压值Vg的默认值为Vc＝0V，Vg＝2.5V，而基于存在硬件误差等因素，实际进行测试时的电压检测设备中的基准输出电压值Vc和基准输出电压值Vg的具体数值和默认值不相同，因此，需要进行校准处理得到基准输出电压值Vc和基准输出电压值Vg的具体数值。控制电压检测设备对基准输出电压值Vc和基准输出电压值Vg进行检测处理，对应输出两个ADC码值，分别为Code3与Code4，对Code3与Code4进行转码处理，得到基准采样电压值V30和基准采样电压值V40。基于上述得到预设第一公式为Y＝1.01x+0.005，则将基准采样电压值作为预设第一公式的X值，则得到对应的Y值为对应的基准输出电压值Vc。将基准采样电压值V40作为预设第一公式的X值，则得到对应的Y值为对应的基准输出电压值Vg，从而可以确定基准输出电压值Vc和基准输出电压值Vg的具体数值，此时的基准输出电压值Vc和基准输出电压值Vg的具体数值与此时的环境温度关联。假设，通过上述计算得到基准输出电压值Vc的具体数值为0.01V，基准输出电压值Vg的具体数值为2.52V。
需要说明的是，经过预设第一公式计算得出的基准输出电压值Vc、Vg也为初始值，对基准输出电压信号进行检测时，环境温度应与上述的第一输入电压信号检测在同一温度范围内，或者相对意义上的同一时刻。
需要说明的是，k、b、Vc和Vg的值是当前环境温度下的校准值，并不是一组恒定值，会随着环境温度和使用场合的变化而变化。
需要说明的是，校准后的参数k、b、Vc和Vg的值一般不会出现k、b、Vc和Vg的值均为整数的情况，若出现k、b、Vc和Vg的值均为整数的情况则需要进行再次校准。
温漂可以理解为由温度变化所引起的半导体器件参数的变化而产生零点漂移现象。因而产生温漂会导致半导体器件产生参数误差。因而，对应电压检测设备，基于环境温度的变化会引起电压检测设备内部的基准输入电压的具体压值发生变化。图2是本申请实施例提供的一种温度修正系数随温度变化曲线示意图，参照图2可知，随着环境的温度的变化基准输入电压的系数(温度修正系数)也会发生变化。具体的，根据图2中变化曲线可知，基准输出电压的温度修正系数和环境温度的关系每间隔预设摄氏对应一个系数，因而，如果当前环境温度和当前的基准输出电压对应预设温度值不同时，则需要按照当前环境温度对应的温度修正系数修正对应的基准输出电压值，以降低温漂误差，提升电压检测的精度。
检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表获取温度修正系数，根据温度修正系数修正基准输出电压值，得到第一基准输出电压值。对得到第一基准输出电压值对应的第一基准输入电压信号进行检测处理，得到第一基准采样电压值。示例性的，如图2所示，假设基准输出电压的系数和温度关系为每间隔4℃对应一个系数，假设当前基准输出电压值对应的环境温度室温25℃，实时检测环境温度，当检测到当前的环境温度与室温25℃的差值大于4℃时，例如当前环境温度为34℃，则预设的温度系数对照表获取对应的温度修正系数。其中温度系数对照表可以根据图2的曲线所得，由图2可知，当前环境温度34℃，则对应的基准输出电压系数为0.9999，该基准输出电压系数即为温度修正系数。根据温度修正系数0.9999与基准输出电压的相乘，得到修正后的第一基准输出电压值。例如，上述得到基准输出电压值Vc为0.01V，基准输出电压值Vg为2.52V，则根据当前环境温度为34℃时对应的温度修正系数0.9999分别与基准输出电压值Vc和基准输出电压值Vg相乘得到修正后的基准输出电压值Vc1和基准输出电压值Vg1。其中，基准输出电压值Vc1为0.009999V，基准输出电压值Vg1为2.519748V。根据修正后的基准输出电压值Vc1和基准输出电压值Vg1进行测试处理，得到对应输出的第一基准采样电压值为基准采样电压值X1和基准采样电压值X2。此时输出的基准采样电压值X1和基准采样电压值X2为电压检测设备输出的对应的ADC码值Code5与Code6进行转码得到。
上述，通过在已知的第一输入电压值与ADC读取其电压的码值之间，建立一次函数，将信号传输路径产生的阻抗误差、运放误差和PGA增益误差等统一归算至一次函数的系数k和常数b上，从而消除信号传输路径产生的误差。
S102、根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式。
根据当前环境温度与预设温度值的差值以及温度系数对照表对基准输出电压进行修正处理，得到修正后的第一基准输出电压和对应的第一基准采样电压之后，通过修正后的第一基准输出电压和对应的第一基准采样电压修正预设第一公式中的参数，得到对应的修正参数。将预设第一公式中的初始参数替换成上述修正参数，则得到第二公式，从而实现基于环境温度变化对一次函数中的参数进行修正更新。
在一实施例中，由上述可以第一基准输出电压值包括基准输出电压值Vc1和基准输出电压值Vg1，预设第一公式表示为Y＝kx+b，其中Y代表输出电压值，x代表采样电压值，k和b代表公式的参数。将基准输出电压值Vc1和对应的基准采样电压值X1结合预设第一公式，得到公式Vc1＝k1(X1)+b1,其中k1和b1数值为未知值。将基准输出电压值Vg1和对应基准采样电压值X2结合预设第一公式得到公式Vg1＝k1(X2)+b1,其中k1和b1数值为未知值。根据公式Vc1＝k1(X1)+b1和公式Vg1＝k1(X2)+b1进行计算处理，得到参数k1和b1的数值，根据所述参数k1和b1的数值和预设的第一公式，得到第二公式表示为Y＝k1x+b1，其中Y代表输出电压值，x代表采样电压值，k1和b1代表公式的参数,k1和b1为已知数值的参数。
示例性的，由上述可知，环境温度为34℃时，对应的基准输出电压值Vc1为0.009999V，基准输出电压值Vg1为2.519748V，此时输出的基准采样电压值X1和基准采样电压值X2为电压检测设备输出的对应的ADC码值Code5与Code6进行转码得到，假设得到的基准采样电压值X1为0.005724V,基准采样电压值X2为2.483265V，则根据公式Vc1＝k1(X1)+b1和公式Vg1＝k1(X2)+b1进行计算处理，得到参数k1为1.013，b1为0.0042。将得到参数k1为1.013，b1为0.0042替换预设第一公式中的初始参数k(1.010)和b(0.0050),则得到第二公式为Y＝1.013x+0.0042。
上述，通过实时获取电压检测设备的环境温度，并校准该温度点下的k和b值，从而降低电路中因元器件的温漂产生的检测误差。
S103、接收用户输入的待检测输入电压信号，输出测试采样电压值，并根据所述测试采样电压值和所述第二公式进行计算处理，得到对应的待检测输入电压信号的输出电压值。
在根据环境温度进行了基准输出电压和一次函数的参数的修正校准之后，即可进行当前环境温度下的电压检测。接收用户输入的待检测输入电压信号，此时的待检测输入电压信号的电压值未知电压值。通过电压检测设备进行检测处理，输出测试采样电压，此时输出为ADC码值，通过转码处理可以得到对应的测试采样电压值。根据测试采样电压值和对应环境温度下的第二公式进行计算处理，可以得到对应的待检测输入电压信号的输出电压值。上述，通过在已知的第一输入电压值与ADC读取其电压的码值之间，建立一次函数，将信号传输路径产生的阻抗误差、运放误差和PGA增益误差等统一归算至一次函数的系数k和常数b上，从而消除信号传输路径产生的误差。通过实时获取电压检测设备的环境温度，并校准该温度点下的k和b值，从而降低电路中因元器件的温漂产生的检测误差。通过基于环境温度修正电路参数，从而使得电压检测减少检测误差和降低温漂误差，进而提升检测得到的输出电压值的精确度。
在一实施例中，基于每次测试都会产生一些由硬件导致的检测误差，所以可以在完成预设检测次数后，通过当前的基准输出电压值进行检测处理，得到对应的基准采样电压值。根据当前的基准输出电压值和对应基准采样电压值以及预设初始公式进行计算处理，得到更新参数。将更新参数替换预设第一公式中的参数，得到更新的预设第一公式。
示例性的，在常温下，每检测一次或检测多次前，通过当前已知的基准输出电压Vc(或Vc1)与Vg(或Vg1)作为Y值，并将对应检测得到的采样电压值作为X值，代入一次函数Y＝kx+b中，分别计算出新的k值和b值，并覆盖原有的k值和b值，依检测需求循环更新k值和b值。通过每次检测前或者多次检测后，通过基准输出电压进行一次函数(预设第一公式)的参数更新，可实现电路实时校准，从而减少检测电路的检测误差。
在一实施例中，图3是本申请实施例提供的一种电路常温实际检测精度对照图，参照图3，通过上述实施方式可以得到常温的电压检测精度基本上小于0.05％，实现了提高电压检测精度。图4是本申请实施例提供的一种实测温漂系数表图，参照图4，通过上述实施方式，高低温下的温漂小于5ppm/℃，而不使用上述实施例方式电压检测器件中模数转换A/D的增益误差为1％，模数转换A/D的温漂为8ppm/℃，基准电压误差为0.4％，基准电压的温漂为20ppm/℃，因而，在未使用上述实施例之前，纯硬件的电压信号测量误差大于1％，温漂误差大于20ppm/℃。所以，通过本申请实施例的实施例方式，实现了降低温漂误差，从而提升电压检测精度。
上述，能够极大地降低输入电压信号的失真率，实时校准，能提高抗干扰能力，温度补偿能缩小环境温度引起的检测误差，保证在工业温度范围内电压检测的精度。通过上述实施例方式可以选用低成本的电子器件即可实现电压的检测，在降低了电压检测成本的同时提升电压检测的精度，使得检测值更接近真实值。
上述，通过检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值，根据第一基准采样电压值和第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式，接收用户输入的待检测输入电压信号，输出测试采样电压，根据测试采样电压值和第二公式进行计算处理，得到对应的待测试输入电压信号的输出电压值。采用上述技术手段，可以通过温度系数对照表修正基准输出电压，并基于修正后的第一基准输出电压和对应第一输基准采样电压修正预设第一公式得到第二公式，并基于第二公式进行电压检测，降低温漂误差，提升电压检测的精度。此外，通过对基准电压进行修正，减少检测误差，进一步提升电压检测的精度。
在上述实施例的基础上，图5是本申请实施例提供的一种电压检测电路示意图，参照图5，该电压检测电路用于实现上述的电压测试方法，该电压检测电路具体包括电压信号输入模块11、信号采集处理模块12、基准电压信号模块13、信号检测芯片模块14、温度检测电路模块15和开关模块16。电压信号输入模块11与开关模块16的第一端以及第二端连接，电压信号模块用于接收用户输入的电压信号，电压信号包括第一输入电压信号和待检测输入电压信号。开关模块16的第三端和第四端与基准电压信号模块13连接，开关模块16的第五端和第六端与信号采集模块的输入端连接，开关模块16用于将从电压信号输入模块11以及基准电压信号模块13接收到的电压信号传递给信号采集处理模块12，基准电压信号模块13用于提供至少两个基准输入电压信号，其中两个基准输入电压用于整个电压检测电路的实时校准。信号采集处理模块12的输出端与信号检测芯片模块14第一端连接，信号采集处理电路模块用于对电压信号进行衰减处理和滤波处理。信号检测芯片模块14的第二端与温度检测电路模块15连接，信号检测芯片模块14用于根据从信号采集电路模块接收到的电压信号和从温度检测电路模块15接收到环境温度值对电路参数进行修正处理，并计算出待检测输入电压的输入电压值。
上述，通过信号采集处理电路模块对输入的电压信号进行衰减处理和低通滤波处理，并提高信号输入阻抗，保证采样环境稳定和扩大电压信号的采样范围。
图6是本申请实施例提供的另一种电压检测电路示意图，参照图6，信号采集处理电路模块采用运放TP5592-VR做电压跟随，提高电路的输入阻抗，电路中衰减系数为R6/(R5+R6+R7)＝0.2，低通滤波截止频率为2.6kHz，差模电容C3、共模电容C2、C4的容值选择不宜过大，否则会增加电压建立时间。
参照图6，电压信号输入模块11的Vin+、Vin-为所有的外部电压信号输入端，用于接收用户输入的第一输入电压信号和待检测输入电压信号，其中第一输入电压信号为压值已知的电压信号，待检测输入电压信号为压值未知的电压信号。电压信号输入模块11的输入负端Vin-由电阻R1和电阻R2提供偏置电压，当需要校准时可接入已知的电压信号，可接入高精度的电压源表，如5520A，校准后可直接测试未知的电压信号。
参照图6，基准电压信号模块13采用AN431AN，其对外可输出两个基准电压Vc＝0V和Vg＝2.5V，对整个电路参数进行实时校准，采用电阻R3和电阻R4是为了与Vin-产生同样的偏置电压，使电压信号输入模块11和基准电压信号模块13的电路的电压信号在ADC采集的同一线性区。参照图5，当信号采集处理模块12的正负输入端分别切到开关S3和S6时，基准电压信号模块13提供Vc＝0V，当信号采集处理模块12的正负输入端分别切到开关S2和S5时，基准电压信号模块13提供Vc＝2.5V。需说明的是基准电压可根据实际需求选择，不限于2.5V。
在一实施例中，提供一种基准电压信号模块13的系数随温度变化的实施方式，参照图2，该曲线是AN431AN作为基准电压使用的变化规律，可适用于电压采集的温度补偿，且以数组形式存储在MCU中用于基准输入电压的修正。将常温T＝25℃时，实测得到的基准采样电压值存入MCU中，参照图2曲线，此时的系数为1，当实测环境温度发生变化时，可根据不同温度下的系数修正基准采样电压值。环境温度检测参照图6中的温度检测电路模块15，温度检测电路模块15采用M601Z单总线温度检测芯片，该芯片内嵌温度传感器，将实际的温度通过DQ数据线直接传输给MCU，环境检测精度为0.1℃。
在一实施例中，信号检测芯片模块14用于采集及处理电压信号数据和环境温度数据。信号检测芯片模块14采用ZML166信号检测芯片，参照图6，信号检测芯片模块14内嵌MCU和24位ADC满足高精度信号采集及数据处理。
上述，通过温度检测电路模块检测环境温度，通过信号检测芯片模块判断当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值，根据第一基准采样电压值和第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式，通过电压信号输入模块接收用户输入的待检测输入电压信号，通过信号检测芯片模块输出测试采样电压，根据测试采样电压值和第二公式进行计算处理，得到对应的待测试输入电压信号的输出电压值。采用上述技术手段，可以通过温度系数对照表修正基准输出电压，并基于修正后的第一基准输出电压和对应第一输基准采样电压修正预设第一公式得到第二公式，并基于第二公式进行电压检测，降低温漂误差，提升电压检测的精度。此外，通过对基准电压进行修正，减少检测误差，进一步提升电压检测的精度。
本申请实施例提供的电压检测电路可以用于执行上述实施例提供的电压检测方法，具备相应的功能和有益效果。
本申请实施例提供了一种电压检测设备，参照图7，该电压检测设备包括：处理器31、存储器32、通信模块33、输入装置34及输出装置35。该电压检测设备中处理器的数量可以是一个或者多个，该电压检测设备中的存储器的数量可以是一个或者多个。该电压检测设备的处理器、存储器、通信模块、输入装置及输出装置可以通过总线或者其他方式连接。
存储器32作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请任意实施例所述的电压检测方法对应的程序指令/模块(例如，电压检测电路中的电压信号输入模块、开关模块、信号采集处理模块、基准电压信号模块、信号检测芯片模块和温度检测电路模块)。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
通信模块33用于进行数据传输。
处理器31通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电压检测方法。
输入装置34可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置35可包括显示屏等显示设备。
上述提供的电压检测设备可用于执行上述实施例提供的电压检测方法，具备相应的功能和有益效果。
本申请实施例还提供一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种电压检测方法，该电压检测方法包括：检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值；根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式；接收用户输入的待检测输入电压信号，输出测试采样电压值，并根据所述测试采样电压值和所述第二公式进行计算处理，得到对应的待检测输入电压信号的输出电压值。
存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
当然，本申请实施例所提供的一种存储计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的电压检测方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的电压检测方法中的相关操作。
上述实施例中提供的电压检测装置、存储介质及电压检测设备可执行本申请任意实施例所提供的电压检测方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的电压检测方法。
上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。
Claims (10)
1.一种电压检测方法，其特征在于，包括：
检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值；
根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式；
接收用户输入的待检测输入电压信号，输出测试采样电压值，并根据所述测试采样电压值和所述第二公式进行计算处理，得到对应的待检测输入电压信号的输出电压值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测环境温度之前，包括：
接收用户输入的至少两个第一输入电压信号，得到对应的至少两个第一采样电压值，所述第一输入电压信号为第一输入电压值对应的电压信号；
根据所述至少两个第一采样电压值和对应的至少两个第一输入电压值以及预设初始公式，得到初始参数和对应的预设温度值；
将所述预设初始公式的中参数替换成所述初始参数，得到所述预设第一公式，所述预设第一公式与所述预设温度值关联。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到所述预设第一公式之后，包括：
对预设的基准输入电压信号进行检测处理，得到对应基准采样电压值；
根据预设第一公式和所述基准采样电压值进行计算处理，得到所述基准输入电压信号对应的基准输出电压值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表修正基准输出电压值，得到第一基准采样电压值和第一基准输出电压值，包括：
检测环境温度，当环境温度与预设温度值的差值超过预设阈值时，则根据温度系数对照表获取温度修正系数；
根据所述温度修正系数修正所述基准输出电压值，得到第一基准输出电压值；
对所述第一基准输出电压值对应的第一基准电压信号进行检测处理，得到对应的第一基准采样电压值；
所述根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数得到第二公式，包括：
根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正所述预设第一公式中的参数，得到对应的修正参数；
将所述预设第一公式中的初始参数替换成所述修正参数，得到所述第二公式。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对预设的基准输入电压信号进行检测处理，得到对应基准输出电压值，包括：
对预设的两个基准输入电压进行检测处理，输出对应的两个ADC码值；
对所述两个ADC码值进行转码处理，得到对应的两个基准采样电压值。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收用户输入的待检测输入电压信号，根据输出的测试采样电压值和所述第二公式进行计算处理，得到对应的待检测输入电压信号的输出电压值之后，包括：
完成预设检测次数后，通过当前的基准输出电压值进行检测处理，得到对应的基准采样电压值；
根据当前的基准输出电压值和对应基准采样电压值以及预设初始公式进行计算处理，得到更新参数；
将所述更新参数替换所述预设第一公式中的参数，得到更新的预设第一公式。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一基准输出电压值包括基准输出电压值Vc1和基准输出电压值Vg1，所述预设第一公式表示为Y＝kx+b，其中Y代表输出电压值，x代表采样电压值，k和b代表公式的参数；
所述根据所述第一基准采样电压值和所述第一基准输出电压值修正预设第一公式中的参数，得到第二公式，包括：
将基准输出电压值Vc1和对应的基准采样电压值X1结合预设第一公式，得到公式Vc1＝k1(X1)+b1,其中k1和b1数值为未知值；
将基准输出电压值Vg1和对应基准采样电压值X2结合预设第一公式得到公式Vg1＝k1(X2)+b1,其中k1和b1数值为未知值；
根据公式Vc1＝k1(X1)+b1和公式Vg1＝k1(X2)+b1进行计算处理，得到参数k1和b1的数值；
根据所述参数k1和b1的数值和预设的第一公式，得到第二公式表示为Y＝k1x+b1，其中Y代表输出电压值，x代表采样电压值，k1和b1代表公式的参数,k1和b1为已知数值的参数。
8.一种电压检测电路，用于实现权利要求1-7任一所述的电压测试方法，其特征在于，包括电压信号输入模块、信号采集处理模块、基准电压信号模块、信号检测芯片模块、温度检测电路模块和开关模块；
所述电压信号输入模块与所述开关模块的第一端以及第二端连接，所述电压信号模块用于接收用户输入的电压信号，所述电压信号包括第一输入电压信号和待检测输入电压信号；
所述开关模块的第三端和第四端与所述基准电压信号模块连接，所述开关模块的第五端和第六端与所述信号采集模块的输入端连接，所述开关模块用于将从所述电压信号输入模块以及所述基准电压信号模块接收到的电压信号传递给所述信号采集处理模块，所述基准电压信号模块用于提供至少两个基准输入电压信号；
所述信号采集处理模块的输出端与所述信号检测芯片模块第一端连接，所述信号采集处理电路模块用于对电压信号进行衰减处理和滤波处理；
所述信号检测芯片模块的第二端与所述温度检测电路模块连接，所述信号检测芯片模块用于根据从信号采集电路模块接收到的电压信号和从温度检测电路模块接收到环境温度值对电路参数进行修正处理，并计算出待检测输入电压的输入电压值。
9.一种电压检测设备，其特征在于，包括：
存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7任一所述的方法。
10.一种存储计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-7任一所述的方法。
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