电压检测电路和电压检测方法

技术领域

本发明涉及电压检测领域，尤其涉及一种电压检测电路和电压检测方法。

背景技术

电压检测在很多领域都有相应的需求。检测电压时，想要实现精确的电压检测比较麻烦，用于检测电压的电路比较复杂。

因此，如何提供一种检测电压简单的方案，就成了现有技术的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电压检测电路和电压检测方法，旨在解决现有方案检测电压麻烦的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种电压检测电路，用于检测待测节点的电压，所述电压检测电路包括基准电源电路和检测芯片，所述检测芯片和所述基准电源电路电性连接；所述基准电源电路用于提供基准电压V1；

所述检测芯片用于获取基准电压V1及用于根据基准电压V1获取到第一检测电压V2，所述检测芯片还和待测节点电性连接，所述检测芯片还用于根据所述待测节点的电压获取到第二检测电压V3；

所述检测芯片还用于根据所述基准电压V1、第一检测电压V2和第二检测电压V3计算出待测节点的电压。

优选地，在所述基准电压V1不等于所述第一检测电压V2时，所述待测节点的电压＝V1*V3/V2，

若根据所述基准电压V1和所述第一检测电压V2调整检测芯片的配置以校准检测芯片，使所述基准电压V1等于第一检测电压V2时，所述待测节点的电压＝V3。

优选地，所述检测芯片包括第一检测端和第二检测端，所述第一检测端和基准电源电路连接；所述第二检测端用于和待测节点电性连接。

优选地，所述电压检测电路还包括第一分压电路和第二分压电路，所述基准电源电路通过所述第一分压电路和所述第一检测端电性连接，所述第二分压电路通过所述第二分压电路和所述待测节点电性连接。

优选地，所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端和基准电源电路电性连接，所述第一电阻的第二端分别和所述第一检测端、所述第二电阻的第一端电性连接，所述第二电阻的第二端接地。

优选地，所述第一分压电路还包括第一电容，所述第一电容的第一端和所述第二电阻的第一端电性连接，所述第一电容的第二端和所述第二电阻的第二端电性连接。

优选地，所述第二分压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的第一端和待测节点电性连接，所述第三电阻的第二端分别和所述第二检测端、所述第四电阻的第一端电性连接，所述第四电阻的第二端接地。

优选地，所述第二分压电路还包括第二电容，所述第二电容的第一端和所述第四电阻的第一端电性连接，所述第二电阻的第二端和所述第四电阻的第二端电性连接。

本发明还提供一种电压检测方法，其采用上述的电压检测电路以检测待测节点的电压，所述电压检测方法包括：

获取基准电源电路的检测基准电压V1；

读取第一检测电压V2；

根据所述基准电压V1和所述第一检测电压V2调整检测芯片的配置；

判断所述检测基准电压V1是否等于所述第一检测电压V2；

如果所述检测基准电压V1等于所述第一检测电压V2，则读取待测节点的电压，得到第二检测电压V3，其中待测节点的电压＝V3。

本发明还提供一种电压检测方法，其采用上述的电压检测电路以检测待测节点的电压，所述电压检测方法包括：

获取基准电源电路的基准电压V1；

读取第一检测电压V2；

根据所述待测节点的电压获取到第二检测电压V3；

计算待测节点的电压，其中待测节点的电压＝V1*V3/V2。

优选地，所述根据所述待测节点的电压获取到第二检测电压V3之前，还包括：

存储基准电压V1和第一检测电压V2的比值V1/V2。

与现有技术相比，本发明的提供的电压检测电路和电压检测方法，检测电压简单，容易实现，且检测电压的精度高。

附图说明

图1为本发明的电压检测电路的模块结构示意图；

图2为本发明的电压检测电路的具体电路示意图；

图3为本发明一实施例的电压检测方法的流程示意图；

图4为本发明另一实施例的电压检测方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1，本发明提供一种电压检测电路10，其用于检测待测节点的电压。电压检测电路10包括基准电源电路11、第一分压电路12、第二分压电路13和检测芯片14。基准电源电路11通过第一分压电路12和检测芯片14电信连接，待测节点和第二分压电路13电性连接，第二分压电路13和检测芯片14电信连接。基准电源电路11提供基准电压V1，基准电压被第一分压电路12分压，检测芯片14用于获取基准电压V1的具体数值，及根据分压后的基准电压V1获取到第一检测电压V2，待测节点的电压被第二电压电路分压，检测芯片14检测分压后的待测节点的电压，得到第二检测电压V3，检测芯片14根据第一检测电压V2和第二检测电压之间的关系，即可计算出待测节点的电压。

待测节点为被检测电压的电性节点，待测节点可以为某一电子元器件的电性输出节点，待测节点也可以为某一电路的输出端，或某一电路的中部需要测电压的电性节点。

请参阅图2，第一分压电路12用于使检测芯片14检测的电压大小符合检测芯片14检测电压的范围。第一分压电路12包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，第一电阻R1的第一端和基准电源电路11电性连接，第一电阻R1的第二端分别和检测芯片14、第二电阻R2的第一端电性连接，第二电阻R2的第二端接地。第一电容C1的第一端和第二电阻R2的第一端电性连接，第一电容C1的第二端和第二电阻R2的第二端电性连接。第一电容C1能提高检测芯片14获得第一检测电压V2时的稳定性。检测芯片14能检测到被第一分压电路12的第一电阻R1分压后的基准电压V1。

第二分压电路13用于使检测芯片14检测的电压大小符合检测芯片14检测电压的范围。第二分压电路13包括第三电阻R3、第四电阻R4和第二电容C2，第三电阻R3的第一端和待测节点电性连接，第三电阻R3的第二端分别和检测芯片14、第四电阻R4的第一端电性连接，第四电阻R4的第二端接地。第二电容C2的第一端和第四电阻R4的第一端电性连接，第二电容C2的第二端和第四电阻R4的第二端电性连接。第二电容C2能提高检测芯片14获得第二检测电压V3时的稳定性。检测芯片14能检测到被第二分压电路13的第三电阻R3分压后的待测节点的电压。在本实施例中，第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值之比等于第三电阻R3的阻值与第四电阻R4的阻值之比，如第一电阻R1的阻值为R1，第二电阻R2的阻值为R2，第三电阻R3的阻值为R3，第四电阻R4的阻值为R4，则R1/R2＝R3/R4。

基准电源电路11提供的基准电压V1是已知并且精确的。例如，基准电源电路11提供的基准电压是5V。基准电源电路11包括电源芯片U1，电源芯片U1的型号可以为“BU33TD3WG”。电源芯片U1包括下列管脚：

第一管脚：第一管脚用于获取工作电能，以使电源芯片U1工作。第一管脚和外部电源电性连接。第一管脚可以为IN管脚(1号管脚)。

第二管脚：第二管脚在第一管脚获取到工作电能时，输出基准电压。第二管脚和第一分压电路12的电阻R1的第一端电性连接。可以理解，电源芯片U1的型号不做限定，能输出稳定的基准电压即可。第二管脚可以为OUT管脚(5号管脚)。

在本实施例中，基准电源电路11还包括第三电容C3和第四电容C4，第三电容C3的第一端和第一管脚电性连接，第三电容C3的第二端接地；第四电容C4的第一端和第二管脚电性连接，第四电容C4的第二端接地。第三电容C3用于滤波，能使给电源芯片提供的电压更加稳定。第四电容C4使电源芯片U1输出的电压更加稳定。

检测芯片14的型号为“STM32F103R8”，检测芯片14包括：

第一检测端，第一检测端用于检测第一检测端处的电压，检测芯片14把第一检测端的检测的电压由模拟信号转换为数字信号。第一检测端和第一分压电路12的第一电阻R1的第二端电性连接。第一检测端即可检测第一电阻R1的第二端的电压，得到第一检测电压V2，第一检测电压V2的值是确定的。第一检测端即为检测芯片14的第一个ADC端口。第一检测端为检测芯片14的ADC0管脚。

第二检测端，第二检测端用于检测第二检测端处的电压，检测芯片14把第二检测端的检测的电压由模拟信号转换为数字信号。第二检测端和第二分压电路13的第三电阻R3的第二端电性连接。第三检测端即可检测第三电阻R3的第二端的电压，得到第二检测电压V3，第二检测电压V3的值是确定的。第二检测端即为检测芯片14的第二个ADC端口。第二检测端为检测芯片14的ADC1管脚。

电源管脚，电源管脚用于给检测芯片14提供工作的电能。电源管脚可以和外部的电源电性连接，电源管脚也可以和基准电源电路11的第二管脚电性连接，只要能获取到用于检测芯片14的工作电能即可。

检测芯片14还用于根据基准电压为V1、第一检测电压V2和第二检测电压V3计算出待测节点的电压，在所述基准电压V1不等于所述第一检测电压V2时，所述待测节点的电压＝V1*V3/V2。可以理解，若根据所述基准电压V1和所述第一检测电压V2调整检测芯片的配置以校准检测芯片，使所述基准电压V1等于第一检测电压V2时，再去检测第二检测电压V3，则所述待测节点的电压＝V3。

可以理解，第一电阻R1的第二端、第三电阻R3的第二端可以连接检测芯片14的同一个检测端，如第一电阻R1的第二端、第三电阻R3的第二端同时连接第一检测端；或第一电阻R1的第二端、第三电阻R3的第二端同时连接第二检测端，使基准电源电路11和待测节点不同时供电，也能检测待测节点的电压。

在使用时，可以把电压检测电路10的基准电源电路11、第一分压电路12、第二分压电路13和检测芯片14集成在一起，即提供一个电压检测装置，使电压检测装置包括基准电源电路11、第一分压电路12、第二分压电路13和检测芯片14。也可以仅把第一分压电路12、第二分压电路13和检测芯片14集成在一起，即提供一个电压检测装置，使电压检测装置包括第一分压电路12、第二分压电路13和检测芯片14。

请参阅图3，本发明还提供一种电压检测方法，其采用上述的电压检测电路以检测待测节点的电压，电压检测方法包括：

S11：获取基准电源电路的基准电压V1；

检测芯片获取得到基准电压V1的实际值。可以是用户输入的，也可以是预先存储的。

S12：读取第一检测电压V2；

读取第一检测电压V2时可由上述的检测芯片读取，具体的，读取基准电压V1时可由上述的检测芯片的第一检测端读取。读取的第一检测电压V2源于电路的基准电压V1。经过第一分压电路的分压V1，读出来的第一检测电压V2的数值和基准电源电路的基准电压V1的实际值不相等。如基准电压V1的值为5V，检测芯片读取得到的第一检测电压V2的值为4V。

S13：根据所述基准电压V1和所述第一检测电压V2调整检测芯片的配置；

基准电压V1和第一检测电压V2的不等，则调整检测芯片的配置，使基准电压V1和第一检测芯片读取基准电压V1得到的第一检测电压V2的值相等，则说明检测芯片读取的第一检测电压V2和基准电压V1的实际值是相等的。调整检测芯片的配置时，检测芯片读取的第一检测电压V2数值不变，检测芯片对读取的第一检测电压V2值的判断发生变化，如基准电压V1的值为5V，给第一检测端处供电的电压值为4V，在调整检测芯片的配置之前，检测芯片认为第一检测端处的电压值为4V，在调整检测芯片的配置之后，检测芯片认为第一检测端处的电压是5V；如基准电压V1的值为5V，给第一检测端处供电的电压值为4V，在调整检测芯片的配置之前，由于检测芯片本身有问题，检测芯片认为第一检测端处的电压值为3V，在调整检测芯片的配置之后，检测芯片认为第一检测端处的电压是5V。调整检测芯片的配置，即对检测芯片进行校准，可以在电压检测电路出厂时即进行校准，以使检测到的电压即为实际电压。

S14：判断所述检测基准电压V1是否等于所述第一检测电压V2；

在检测基准电压V1等于所述第一检测电压V2时，也停止调整检测芯片的配置。在检测基准电压V1不等于第一检测电压V2，则继续根据所述基准电压V1和所述第一检测电压V2调整检测芯片的配置。

S15：如果所述检测基准电压V1等于所述第一检测电压V2，则读取待测节点的电压，得到第二检测电压V3，其中待测节点的电压＝V3。

读取待测节点的电压时可由上述的检测芯片获取。具体的，读取待测节点的电压，可由检测芯片的第一检测端读取，也可由检测芯片的第二检测端读取。检测芯片读取的电压和电压的实际值是相等的，则在读取待测节点的电压时，得到的第二检测电压V3等于实际的待测节点的电压值。

本实施例的电压检测方法能对检测芯片在出厂前进行校准，使检测检测芯片检测电压时检测电压准确，提高了检测电压的精确度。

请参阅图4，本发明还提供一种电压检测方法，其采用上述的电压检测电路以检测待测节点的电压，电压检测方法包括：

S21：获取基准电源电路的基准电压V1；

检测芯片获取得到基准电压V1的实际值。可以是用户输入的，也可以是预先存储的。

S22：读取第一检测电压V2；

读取第一检测电压V2时可由上述的检测芯片读取，具体的，读取基准电压V1时可由上述的检测芯片的第一检测端读取。读取的第一检测电压V2源于电路的基准电压V1。经过第一分压电路的分压V1，读出来的第一检测电压V2的数值和基准电源电路的基准电压V1的实际值不相等。如基准电压V1的值为5V，检测芯片读取得到的第一检测电压V2的值为4V。

S23：根据所述待测节点的电压获取到第二检测电压V3；

获取待测节点的电压时可由上述的检测芯片获取。具体的，获待测节点的电压，可由检测芯片的第一检测端获取，也可由检测芯片的第二检测端获取。第二检测电压V3的值是确定的。

S24：计算待测节点的电压，其中待测节点的电压＝V1*V3/V2。

例如，基准电压V1为5V，检测芯片读取基准电压V1，得到的第一检测电压为4V，在检测芯片读取待测节点的电压为8V，则可计算出待测节点的电压为10V。

本实施例的电压检测方法能对在计算时对数值进行校准，使检测检测芯片检测电压时检测电压准确，提高了检测电压的精确度。

可选的，在根据所述待测节点的电压获取到第二检测电压V3之前，还可以包括：

存储基准电压V1和第一检测电压V2的比值V1/V2。

在获取到第一检测电压V2后，检测芯片存储基准电压V1和第一检测电压V2的比值V1/V2，在后续检测待测节点的电压时，不必每次都先检测基准电压，提高了检测待测节点的电压的效率。

需要说明的是，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。