[发明专利]测量电压差动

摘要

本发明涉及适用于测量电压差动的测量系统和方法，所述系统包括测量单元(1)、传感器(2)，所述测量单元(1)具有作为电压参考的第一地线(10)并且包括具有模拟数字转换器(5)的微控制器(7)，所述传感器(2)具有作为电压参考的第二地线(20)，所述第二地线(20)可以呈现相对于第一地线(10)的电势差，所述测量单元(1)具有被直接连接至传感器(2)的信号输出端(21)的第一输入端(11)，以及被直接连接至所述第二地线(20)的第二输入端(12)，所述第一和第二输入端(11、12)通过调节电路(31、32、41、42)和模拟数字转换电路(51、52)而被连至微控制器(7)的数字输入端(61、62)。

主权项

一种适用于测量电压差动的测量系统，所述系统包括：·测量单元(1)，其具有作为电压参考的第一地线(10)和包括具有模拟数字转换器(5)的微控制器(7)，·传感器(2)，其具有作为电压参考的第二地线(20)，所述第二地线(20)可以呈现相对于第一地线(10)的电势差，所述传感器(2)具有电压源(Vs)，所述电压源具有信号输出端(21)，所述测量单元(1)包括被直接连接至所述传感器(2)的信号输出端(21)的第一输入端(11)，以及被直接连接至所述第二地线(20)的第二输入端(12)，所述微控制器(7)包括通过模拟数字转换电路(51)和由第一分压器桥构成并且配备有第一偏置电阻的第一调节电路(31、41)而被连至第一输入端(11)的第一数字输入端(61)以及通过模拟数字转换电路(52)和由第二分压器桥构成并且配备有第二偏置电阻的第二调节电路(32、42)而被连至第二输入端的第二数字输入端(62)，所述系统装备有装置，所述装置能够：a‑通过被接线至第一偏置电势(Vp)的第一偏置电阻(Rp)来提供第一输入端(11)的偏置，b‑通过被接线至第一偏置电势(Vp_gnd)的第一偏置电阻(Rp_gnd)来提供第二输入端(12)的偏置，c‑同时获取存在于测量单元(1)的第一和第二输入端上的电压，d‑将在第一输入端(11)上所读取的电压(V1)调节为第一受调节电压(Vax)，将该受调节电压数字化为在微控制器(7)的第一数字输入端(61)上所提供的第一数字值(Nax)，e‑将在第二输入端(12)上所读取的电压(Vgnd)调节为第二受调节电压(Vay)，将该受调节电压数字化为在微控制器(7)的第二数字输入端(62)上所提供的第二数字值(Nay)，f‑由此推断电压源(Vs)的值，g‑从所述测量消除在第一和第二地线(10、20)之间的电势差(Vgnd)，所述系统的特征在于，其包括用于确定电压源(Vs)的值的数字图像(Ns) 的装置，所述数字图像(Ns)通过以下公式获得： Ns = Nax ( Rs + Rin + Rp ) Rp - Nay ( Rin _ gnd + Rp _ gnd ) Rp _ gnd + Noff 并且其中，Rs是传感器(2)的串联电阻，Rin是第一调节电路(31)的串联电阻，Rin_gnd是第二调节电路(32)的串联电阻，Rp是第一调节电路(31)的偏置电阻，Rp_gnd是第二调节电路(32)的偏置电阻，Noff是恒定偏移值，其中 Noff = 2 N Vref [ Vp _ gnd * Kp _ gnd Ks _ gnd - Kp * Vp Ks ] .