模拟量处理电路及方法与流程

本技术涉及信号处理，特别涉及一种模拟量处理电路及方法。

背景技术：

1、燃料电池在运行过程中对温度和压力的敏感性较高，不同工作点对系统的温度和压力有不同要求，因此在燃料电池的空气回路和冷却回路中设置了压力和温度传感器。为了确保燃料电池系统的安全稳定运行，需要实时监控温度、压力等信号，传感器信号是保证燃料电池能否稳定可靠运行的关键因素，因此准确采集传感器信号尤为重要。

2、相关技术中，通常利用集成运放芯片采集模拟信号或利用分离器搭建高精密运放采集电路。

3、然而，利用集成运放芯片采集模拟信号，环境适应性较差，而虽然利用分离器搭建高精密运放采集电路的采集精度较高，但设计成本较高且使用的电子器件较多，导致占用空间较大，不适用于多模拟量同时采集，亟待改进。

技术实现思路

1、本技术提供一种模拟量处理电路及方法，以解决相关技术中采集信号的方式环境适应性差、设计成本高等问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种模拟量处理电路，包括：

3、基准校准电路，用于根据第一控制信号依次输出多个校准电压；

4、信号处理电路，用于根据基准电压和所述多个校准电压生成多个校准系数，并根据当前输入模拟量生成待校准模拟量；

5、控制电路，用于从与所述多个校准系数一一对应的多个区间中确定所述待校准模拟量所处的目标区间，并根据所述目标区间对应的目标校准系数与所述待校准模拟量的乘积得到最终模拟量。

6、根据本技术的一个实施例，所述基准校准电路，包括：

7、用于提供基准电压的基准电压源，所述基准电压源的接地端接地；

8、依次串联的第一至第n电阻，第一电阻的一端与所述基准电压源的电源输出端相连，所述第n电阻的另一端与所述基准电压源的接地端相连，其中，n大于等于2，且n为整数；

9、依次并联的第一至第m开关，所述第一至第m开关的一端分别与所述第一至第n电阻的一端一一对应相连，所述第一至第m开关的另一端均与所述基准校准电路的输出端相连，其中，m＝n；

10、译码器，所述译码器的第一至第p输出端分别与所述第一至第m开关的控制端一一对应相连，所述译码器的第一至第z控制端均与所述控制电路相连，其中，p＝2z＝m。

11、根据本技术的一个实施例，所述信号处理电路，包括：

12、放大器；

13、第n+1电阻，所述第n+1电阻的一端接地，所述第n+1电阻的另一端与所述放大器的反相输入端相连；

14、第n+2电阻，所述第n+2电阻的一端与所述第n+1电阻的另一端相连，所述第n+2电阻的另一端与所述放大器的输出端相连；

15、第n+3电阻，所述第n+3电阻的一端与所述信号处理电路的输入端相连，所述第n+3电阻的另一端与所述放大器的同相输入端相连；

16、第n+4电阻，所述第n+4电阻的一端与所述放大器的同相输入端相连；

17、第n+5电阻，所述第n+5电阻的一端与所述放大器的输出端相连，所述第n+5电阻的另一端与所述信号处理电路的输出端相连；

18、第一电容，所述第一电容的一端分别与所述第n+3电阻的一端和所述信号处理电路的输入端相连；

19、第二电容，所述第二电容的一端与所述放大器的同相输入端相连；

20、第三电容，所述第三电容的一端分别与所述第一电容的另一端、所述第n+4电阻的另一端和所述第二电容的另一端相连，所述第三电容的另一端与所述信号处理电路的输出端相连。

21、根据本技术的一个实施例，上述的模拟量处理电路，还包括：

22、开关矩阵电路，所述开关矩阵电路的输入端分别与所述基准校准电路和至少一个传感件相连，所述开关矩阵电路的控制端与所述控制电路相连，所述开关矩阵电路的输出端与所述信号处理电路相连，所述开关矩阵电路具有多种开关状态，每种开关状态与所述控制电路发出的第二控制信号相对应。

23、根据本技术的一个实施例，所述开关矩阵电路包括至少一组开关单元，其中，每组开关单元包括：

24、第一开关件，所述第一开关件的输入端与所述基准校准电路的输出端相连，所述第一开关件的输出端与所述信号处理电路的输入端相连；

25、第二开关件，所述第二开关件的输入端与所述信号处理电路对应的传感件相连，所述第二开关件的输出端与所述信号处理电路的输入端相连。

26、根据本技术的一个实施例，所述开关矩阵电路开关单元的组数和所述信号处理电路的个数由传感件的个数确定。

27、根据本技术的一个实施例，所述控制电路，包括：

28、控制单元，所述控制单元分别与所述基准校准电路和所述开关矩阵电路相连，用于对所述基准校准电路发出所述第一控制信号，和/或对所述开关矩阵电路发出第二控制信号；

29、模数转换单元，用于将所述最终模拟量转化为数字量；

30、发送单元，用于发送所述数字量至预设终端。

31、根据本技术的一个实施例，所述控制电路，还包括：

32、定时单元，用于设定校准周期，并根据所述校准周期发出所述第一控制信号。

33、根据本技术实施例提供的模拟量处理电路，基准校准电路输出多个校准电压；信号处理电路生成校准系数并根据当前输入模拟量生成待校准模拟量；控制电路根据待校准模拟量所处的区间确定目标校准系数，并根据目标校准系数与待校准模拟量的乘积得到最终模拟量。由此，解决了相关技术中采集信号的方式环境适应性差、设计成本高等问题，通过内部校准电路进行电路误差的校准，减少了环境因素的变化对硬件电路误差造成的影响，提高了传感器信号的采集精度。

34、本技术第二方面实施例提供一种模拟量处理方法，采用上述的模拟量采集电路，所述方法包括以下步骤：

35、利用所述基准校准电路根据第一控制信号依次输出多个校准电压；

36、利用所述信号处理电路根据基准电压和所述多个校准电压生成多个校准系数，并根据当前输入模拟量生成待校准模拟量；

37、利用所述控制电路从与所述多个校准系数一一对应的多个区间中确定所述待校准模拟量所处的目标区间，并根据所述目标区间对应的目标校准系数与所述待校准模拟量的乘积得到最终模拟量。

38、根据本技术的一个实施例，在根据所述目标校准系数与所述待校准模拟量的乘积得到所述最终模拟量之后，还包括：

39、将所述最终模拟量转化为数字量；

40、发送所述数字量至预设终端。

41、根据本技术实施例提供的模拟量处理方法，利用基准校准电路输出多个校准电压；利用信号处理电路生成校准系数并根据当前输入模拟量生成待校准模拟量；利用控制电路根据待校准模拟量所处的区间确定目标校准系数，并根据目标校准系数与待校准模拟量的乘积得到最终模拟量。由此，解决了相关技术中采集信号的方式环境适应性差、设计成本高等问题，通过内部校准电路进行电路误差的校准，减少了环境因素的变化对硬件电路误差造成的影响，提高了传感器信号的采集精度。

42、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。