[发明专利]一种自适应宽量程电压信号测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种自适应宽量程电压信号测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：分压模块、数模转换模块、比较器模块、控制模块和模数转换模块；其中：

所述分压模块包括由第一电阻组和第二电阻组组成的电阻矩阵，所述电阻矩阵对输入电压进行不同配比的分压，并将所述分压输出到所述模数转换模块；

所述数模转换模块，用于提供不同检测范围的基准电压，输入到所述比较器模块的第一输入端；

所述比较器模块，用于从第二输入端自动获取输入电压的信号，与所述数模转换模块提供的所述基准电压进行比较，输出比较结果给所述控制模块；

所述控制模块，用于根据所述比较结果，判断输入电压的范围；

所述模数转换模块，用于测量所述分压模块的分压信号，反馈给所述控制模块。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述第一电阻组包括若干个电阻和若干个继电器；一个继电器控制一个电阻，通过所述继电器选择是否接入所对应的电阻。

3.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述第二电阻组包括若干个电阻和若干个继电器；一个继电器控制一个电阻，通过所述继电器选择是否接入所对应的电阻。

4.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统还包括第一运算放大器，所述第一运算放大器用于对所述分压进行运算放大，变化成易于所述模数转换模块识别和处理的信号。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述比较器模块包括分压器、选择器、比较器、第二运算放大器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

所述第二继电器用于控制高输入电压向所述分压模块输出；

所述分压器包括第三电阻和第四电阻，用于在所述第二继电器断开时，接入高输入电压，对接入的高输入电压进行分压，并将所述分压通过所述选择器选择后进入所述比较器；

所述第三继电器用于控制所述第二运算放大器的工作，使所述第二运算放大器是否接入弱输入电压；

所述第二运算放大器用于对接入的弱输入电压进行放大增强，形成放大增强信号，通过所述选择器选择后进入所述比较器；同时，在所述第四继电器闭合时，将形成的所述放大增强信号通过第一继电器闭合后输出至所述第一运算放大器，以供模数转换模块直接对所述放大增强信号进行采样；

所述选择器用于从所述分压和所述放大增加信号选择其中之一，输入到所述比较器的第二输入端；

所述比较器用于将从第二输入端输入的信号与所述数模转换模块提供的所述基准电压进行比较，输出比较结果给所述控制模块。

6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述控制模块根据所述比较结果，判断输入电压的范围时，将所述测量系统支持的电压测量范围划分为若干个测量区域，再按照先从高电压开始进行比较评估，逐步向小电压范围进行评估的预设评估策略进行输入电压的电压范围的评估。

7.根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于，所述控制模块根据所述比较结果，判断输入电压的范围，具体包括：

当输入电压为高电压时，所述分压器通过所述第三电阻和所述第四电阻对接入的高输入电压进行分压，并将所述分压通过所述选择器选择后进入所述比较器；

所述比较器与所述数模转换模块提供的所述基准电压进行比较，输出比较结果给所述控制模块；

所述控制模块通过比较所述数模转换模块在1000V、500V、250V、40V和1V的分压值，判断所述比较器输出的比较结果是否输出高电平而分析输入电压所处的范围。

8.根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于，所述控制模块根据所述比较结果，判断输入电压的范围，具体包括：

当输入电压为弱电压时，所述第二运算放大器对接入的弱输入电压进行放大增强，形成放大增强信号，通过所述选择器选择后进入所述比较器；

所述比较器与所述数模转换模块提供的所述基准电压进行比较，输出比较结果给所述控制模块；

所述控制模块判断所述比较器输出的比较结果是否输出高电平而分析输入电压所处的范围。