[发明专利]一种精密电压采样电路和采样方法

权利要求书

1.一种精密电压采样电路，包括电压输入端、分压电路、隔离运算放大电路、差分放大电路和电压输出端，其特征在于：所述电压输入端和分压电路的输入端电性连接，所述分压电路的负极和模拟地电性连接；

所述隔离运算放大电路包括隔离放大器、输入端电源和输出端电源，所述隔离放大器的输入端和分压电路相连接，所述隔离放大器的输入端电源和输入电源电性连接，所述隔离放大器的输出端电源和输出电源电性连接，所述隔离放大器的输出接地端接地；

所述差分放大电路包括集成运算放大器、第七滤波电容，所述隔离放大器的输出端和集成运算放大器的输入端电性连接，所述集成运算放大器的电源正极和输出端电源电性连接，所述集成运算放大器的电源负极接地，所述第七滤波电容一端和集成运算放大器的电源正极电性连接另一端接地，所述集成运算放大器的输出端和电压输出端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种精密电压采样电路，其特征在于：所述分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第一滤波电容和钳位二极管，所述第一分压电阻一端和电压输入端正极电性连接而另一端和隔离放大器输入端电性连接，所述第二分压电阻一端和隔离放大器输入端电性连接另一端和电压输入端负极电性连接，所述第一滤波电容和第二分压电阻并联，所述钳位二极管一端和隔离放大器输入端电性连接另一端和输入电源电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种精密电压采样电路，其特征在于：所述分压电路的负极和模拟地电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种精密电压采样电路，其特征在于：所述隔离运算放大电路还包括第二滤波电容和第三滤波电容，所述第二滤波电容一端和输入端电源电性连接一端和模拟地电性连接，所述第三滤波电容一端和输出端电源电性连接另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种精密电压采样电路，其特征在于：所述差分放大电路还包括第一差分放大电阻、第二差分放大电阻、第三差分放大电阻、第四差分放大电阻、限流电阻、第四滤波电容、第五滤波电容、第六滤波电容，所述隔离放大器的输出端和集成运算放大器的输入端之间还串联有第一差分放大电阻和第二差分放大电阻，所述第五滤波电容的一端和集成运算放大器的同相输入端电性连接另一端接地，所述第四差分放大电阻和第五滤波电容并联，所述集成运算放大器的输出端和反相输入端之间连接有第三差分放大电阻，所述第三差分放大电阻和第四滤波电容并联。

6.根据权利要求5所述的一种精密电压采样电路，其特征在于：所述集成运算放大器和电压输出端之间串联有限流电阻，所述第六滤波电容一端和电压输出端电性连接另一端接地。

7.根据权利要求5所述的一种精密电压采样电路，其特征在于：所述第一差分放大电阻和所述第二差分放大电阻的阻值相等，所述第三差分放大电阻和第四差分放大电阻的阻值相等。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种精密电压采样电路，其特征在于：所述分压电路、隔离运算放大电路和差分放大电路中的模拟地和接地端之间通过磁珠、电感、电容或零欧姆电阻单点连接在一起。

9.对权利要求1-7中任一项所述精密电压采样电路的一种精密电压采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:通过电压输入端采集输入电压U₀，将输入电压U₀通过分压电路转换为第一电压U₁；

S2:将所述第一电压U₁通过隔离运算放大电路转换为第二电压U₂；

S3:将所述第二电压U₂通过差分放大电路转换为第三电压U₃，并通过电压输出端进行输出。