[发明专利]一种浮动宽范围电压测量电路

说明书

本发明提供一种浮动宽范围电压测量电路，具有第一、二输入端和一输出端，包括电压跟随测量电路，其输入端连接于第一输入端，对该第一输入端相对于输入地的电压进行跟随测量；反相放大电路，具有两输入端，连接于所述电压跟随测量电路的输出端和浮动地，用于将所述电压跟随测量电路的输出相对于浮动地进行反相放大；反相放大电路的输出端连接第二输入端；差分衰减测量电路，具有两输入端，连接电压跟随测量电路的输出端和浮动地，输出端作为浮动宽范围电压测量电路输出端。反向放大电路倍数为负一倍时，浮动地处于两个输入电压的中点值，测量范围扩大了一倍。

技术领域

本发明涉及电气测量技术领域，特别是一种浮动宽范围电压测量电路。

背景技术

电压测量电路中，常采用共地源测量方式或浮动源测量方式进行测量。

共地源测量方式有单端直接测量、单端衰减测量、差分直接测量和差分衰减测量四种方式，这四种方式都要求有基准端，通常引出测量电路的地线作为基准端，在此基础上，进行直接测量或衰减测量。

浮动源测量方式有浮动单端直接测量、浮动单端衰减测量、浮动差分直接测量和浮动差分衰减测量四种，这四种方式都要求有基准端，通常引出测量电路的浮动地线作为基准端，在此基础上，进行直接测量或衰减测量。

共地源单端直接测量、共地源衰减测量、浮动单端直接测量或浮动单端衰减测量这四种单端测量方式，均有一个信号端和一个基准端，基准端通常接共地源的引出地或浮动源的浮动地，最大测量范围为浮动正电源到浮动地，或浮动负电源到浮动地。

共地源差分直接测量、共地源差分衰减测量、浮动差分直接测量或浮动差分衰减测量这四种差分测量方式，有三个引出端，分别为两个信号端和一个基准端，其中基准端通常连接到共地源的引出地或接到浮动源的浮动地。测试范围与基准端和被测试信号两端的电压关系相关，如果基准端电位在被测试信号两端电位的中点，则此时最大测试范围为测量电路的正电源到负电源或负电源到正电源。如果基准端电位不在被测试电压信号的电位之间，则此时最大测试范围为测量电路的正电源到电源地，或负电源到电源地。基于此，三个引出端方式，基准端的选取对测量范围有很大的影响，对测量应用也提出了比两个引出端方式更高的使用要求，可以得出，现有技术的测试范围有一定的局限性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种浮动宽范围电压测量电路，具有第一、二输入端和一输出端，包括

电压跟随测量电路，其输入端连接于第一输入端，用于对该第一输入端相对于输入地的电压进行跟随测量；

反相放大电路，具有两输入端，分别连接于所述电压跟随测量电路的输出端和浮动地，用于将所述电压跟随测量电路的输出相对于浮动地进行反相放大；

所述反相放大电路的输出端连接第二输入端；

差分衰减测量电路，具有两输入端，分别连接电压跟随测量电路的输出端和浮动地，其输出端作为浮动宽范围电压测量电路的输出端。

由上，由于浮动电路特点，使得浮动地处于两个输入电压的中点值，使电压跟随测量电路的最大测量范围为浮动正电源到浮动地或浮动负电源到浮动地。两输入端之间的最大测量范围为浮动正电源到浮动负电源，或浮动负电源到浮动正电源，测量范围扩大了一倍。

其中，所述反相放大电路至少包括一反相放大器，其正相输入端连接浮动地；

其反相输入端串接第一电阻后连接至反相放大器的输出端，反相输入端还串接第二电阻后连接于所述电压跟随测量电路的输出端。

由上，反相放大器实现将电压跟随测量电路的输出相对于浮动地进行反相放大。

其中，所述第一、第二电阻阻值相同，反相放大电路的反相放大倍数为-1。