[发明专利]一种基于数字化补偿的电流频率转换装置及方法

权利要求书

1.一种基于数字化补偿的电流频率转换装置，其特征在于，包括积分电路、门坎电路、FPGA模块、开关电路、恒流源模块、DAC补偿电路以及温度检测模块；

所述积分电路用于对输入电流进行积分处理，生成积分电压信号；所述门坎电路用于对所述积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号；所述温度检测模块用于采集所述恒流源模块的温度数据；

所述FPGA模块用于根据所述电平信号输出频率信号，接收所述温度数据，根据所述温度数据以及频率信号的输出值计算补偿电流值，生成补偿控制信号并发送至所述DAC补偿电路，所述DAC补偿电路用于根据所述补偿控制信号控制所述恒流源模块输出相应的补偿电流至所述积分电路；所述开关电路用于控制所述恒流源模块的通断。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述门坎电路用于将所述积分电压信号与预设的门限电压进行比较，当所述积分电压信号小于所述门限电压时，输出低电平信号；当所述积分电压信号高于或等于所述门限电压时，输出高电平信号。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当所述门坎电路输出低电平信号时，所述FPGA模块停止输出频率信号。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当所述门坎电路输出高电平信号时，所述FPGA模块输出频率信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述门坎电路输出高电平信号时，所述FPGA模块按照预设时间间隔，控制所述温度检测模块采集所述恒流源模块的温度数据，根据各个温度下对应的频率信号的输出值，计算所述补偿电流值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述补偿电流值通过以下公式进行计算：

其中，ΔI为补偿电流值，K_ω为电流满度输出的频率值，K_n为在温度T_n下的频率信号的输出值，K₀为常温下频率信号的输出基准值，η为恒流源模块的利用率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述温度T_n下的频率信号的输出值K_n大于或等于所述常温下频率信号的输出基准值K₀时，所述补偿电流为正向；当所述温度T_n下的频率信号的输出值K_n小于所述常温下频率信号的输出基准值K₀时，所述补偿电流为负向。

8.一种采用如权利要求1-7任一所述装置的基于数字化补偿的电流频率转换方法，其特征在于，包括：

通过积分电路对输入电流进行积分处理，生成积分电压信号；

通过门坎电路用于对积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号；

通过温度检测模块采集恒流源模块的温度数据；

FPGA模块根据所述电平信号输出频率信号，接收所述温度数据，根据所述温度数据以及频率信号的输出值计算补偿电流值，生成补偿控制信号并发送至DAC补偿电路，DAC补偿电路用于根据所述补偿控制信号控制所述恒流源模块输出相应的补偿电流至积分电路；

通过开关电路控制恒流源模块的通断。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过门坎电路用于对积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号，包括：

门坎电路将所述积分电压信号与预设的门限电压进行比较，当所述积分电压信号小于所述门限电压时，输出低电平信号；当所述积分电压信号高于或等于所述门限电压时，输出高电平信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述门坎电路输出低电平信号时，所述FPGA模块停止输出频率信号；

当所述门坎电路输出高电平信号时，所述FPGA模块输出频率信号，所述FPGA模块按照预设时间间隔，控制所述温度检测模块采集所述恒流源模块的温度数据，根据各个温度下对应的频率信号的输出值，计算所述补偿电流值。