多通道电压采样装置、系统及采样方法

技术领域

本发明涉及电压测试技术领域，尤其涉及一种多通道电压采样装置、系统及采样方法。

背景技术

为了保证用电符合要求，在一些场合需要对电压的输出波形进行采样，进而根据电压的输出波形判断供电输出是否满足用电要求。

传统的对电压的输出波形进行采样的方式是通过示波器进行采样，在进行采样时，将与示波器的采样通道连接的采样探头连接至被测信号采样点进行采样，其中，每次采样的点数受示波器的采样通道数的限制，例如，当被测信号采样点个数为四个点，示波器为两采样通道示波器时，则在采样时，先将示波器的两采样通道连接的采样探头连接至两个被测信号采样点进行采样，采样完后将示波器的采样探头拆下连接至另两个未采样的被测信号采样点继续进行采样；再例如，当被测信号采样点个数为八个点，示波器为两采样通道示波器时，则在采样时，与上述采样方式相同，即：每两个被测信号采样点采样完成后，拆下采样探头连接至另两个未采样的被测信号采样点进行采样。可见，这种采样方式虽然可对电压的输出波形进行采样，但是，当被测信号采样点个数大于示波器的采样通道的通道数时，采样效率就会变低。由于示波器的采样通道无法进行扩展，为了提高采样效率，当被测信号采样点多时，则选择更换采样通道数更多的示波器进行采样，导致成本增加；另外，当被测信号采样点个数多于现有的示波器的采样通道的通道数上限时，例如，现有示波器的采样通道最多为八采样通道，而被测信号采样点个数为十六个时，已经没有办法通过更换具有更多采样通道的示波器进一步提高工作效率，由于示波器采样通道无法扩展，因此，采样过程受示波器采样通道的通道数限制，导致采样效率低。

总之，由于示波器采样通道无法扩展，因此，采样过程受示波器采样通道的通道数限制，导致采样成本增加或采样效率低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多通道电压采样装置、系统及采样方法，以解决现有技术中，当被测信号采样点多时，不得不选择更换采样通道数多的示波器进行采样，从而导致成本增加的问题；以及被测信号采样点数多于现有的示波器的采样通道的通道数上限时，采样过程受示波器采样通道的通道数限制，从而导致采样效率低的问题。

本发明提供一种多通道电压采样装置，包括：n个电压采样模块、开关模块、供电模块以及用于输出采样信号至示波器的M个信号采样端，其中，n大于所述示波器的采样通道的通道数，M大于等于1且小于等于所述示波器的采样通道的通道数；

所述开关模块包括若干个开关路；

所述供电模块与所述电压采样模块连接；

所述电压采样模块包括与被测信号采样点连接的电压信号输入端及电压信号输出端，电压信号输入端与设置于同一电压采样模块上的电压信号输出端连接，所述电压信号输出端还与所述信号采样端连接；

其中，多个电压信号输出端连接至同一信号采样端，连接至同一信号采样端的每一电压信号输出端经一开关路连接至同一信号采样端，当一开关路导通时，导通的开关路连接的电压采样模块采集的采样信号经导通的开关路传输至导通的开关路连接的信号采样端。

本发明进一步地设置，开关模块包括：具有若干个开关通道的多通道开关；

所述多通道开关的每一开关通道为一开关路。

本发明进一步地设置，所述多通道电压采样装置还包括：用于接收控制信号并根据所述控制信号控制所述多通道开关的控制模块；

所述控制模块与所述多通道开关连接。

本发明进一步地设置，所述多通道开关包括：单刀多掷的射频开关，所述射频开关与所述供电模块连接；

所述控制模块包括用于接收控制信号并根据所述控制信号控制所述射频开关进行开关切换的MCU微控制单元，所述MCU微控制单元与所述射频开关连接。

本发明进一步地设置，所述电压采样模块为高压差分探头电路；

所述高压差分探头电路包括：高压探头输入端与高压探头输出端；

所述高压探头输入端为所述电压信号输入端，所述高压探头输出端为所述电压信号输出端；

所述高压差分探头电路与所述供电模块连接。

本发明进一步地设置，所述电压采样模块为低压差分探头电路；

所述低压差分探头电路包括：低压探头输入端与低压探头输出端；

所述低压探头输入端为所述电压信号输入端，所述低压探头输出端为所述电压信号输出端；

所述低压差分探头电路与所述供电模块连接。

本发明进一步地设置，所述供电模块包括：用于向所述电压采样模块供电的稳压直流电源以及用于向所述稳压直流电源与所述射频开关供电的驱动电源；

所述驱动电源分别与所述射频开关及所述稳压直流电源连接；

所述稳压直流电源还与所述电压采样模块连接。

本发明进一步地设置，所述信号采样端设置有一个或两个。

本发明还提供一种多通道电压采样系统，包括：示波器以及上述的多通道电压采样装置，所述示波器的采样通道与所述多通道电压采样装置的信号采样端连接。

本发明还提供一种应用上述的多通道电压采样装置的采样方法，包括：

将电压采样模块的电压信号输入端分别连接一被测信号采样点；

示波器上电；

被测信号采样点上电；

控制一开关路导通，读取示波器的采样信号，其中，所述示波器读取到的采样信号为导通的所述开关路连接的电压采样模块采集到的采样信号；

断开导通的开关路，切换至另一开关路导通，读取示波器的采样信号，直至连接有电压采样模块的每一开关路分别至少导通一次。

本发明进一步地设置，在所述将电压采样模块的电压信号输入端分别连接一被测信号采样点之前还包括：

将所述的多通道电压采样装置与示波器连接。

本发明所具有的有益效果：

本发明公开了一种多通道电压采样装置、系统及采样方法，该多通道电压采样装置包括n个电压采样模块、开关模块、供电模块以及用于输出采样信号至示波器的M个信号采样端，其中，n大于示波器的采样通道的通道数，M大于等于1且小于等于示波器的采样通道的通道数；由于信号采样端的个数M大于等于1且小于等于示波器的采样通道的通道数，从而每一信号采样端均可连接示波器的一个采样通道，又因为电压采样模块的个数n大于示波器的采样通道的通道数，从而至少存在一个信号采样端连接有多个电压采样模块的电压信号输出端，且连接至同一信号采样端的每一电压信号输出端经一开关路连接至同一信号采样端，当一开关路导通时，导通的开关路连接的电压采样模块采集的采样信号经导通的开关路传输至导通的开关路连接的信号采样端，从而使得通过控制开关路可使连接至同一信号采样端的多个电压采样模块的采样信号能够从同一信号采样端输出，进而达到了采样通道数扩展的效果，因此，当被测信号采样点多时，通过该多通道电压采样装置达到采样通道数扩展的效果，相比于为了提高效率将示波器更换为采样通道数更多的示波器的方式，成本降低；另外，当被测信号采样点数多于现有的示波器的采样通道的通道数上限时，例如，现有示波器的采样通道最多为八采样通道，而被测信号采样点为十六个时，已经没有办法通过更换具有更多采样通道的示波器进一步提高工作效率，而通过该多通道电压采样装置可达到采样通道数扩展的效果，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明多通道电压采样装置的连接框图。

图2是本发明一个实施例中多通道开关与控制模块的连接框图。

图3是本发明一个实施例中多通道电压采样装置的应用框图。

图4是本发明一个实施例中高压差分探头电路的连接框图。

图5是本发明一个实施例中低压差分探头电路的连接框图。

图6是本发明多通道电压采样系统的连接框图。

图7是本发明一个实施例中多通道电压采样系统的应用框图。

图8是本发明多通道电压采样方法的流程图。

附图中各标记：10、被测信号采样点；20、电压采样模块；201、电压信号输入端；202、电压信号输出端；203、高压差分探头电路；2031、第一衰减网络；2032、第一差分转单端电路；2033、第一驱动电路；2034、第一50Ω阻抗匹配网络；2035、高压探头输入端；2036、高压探头输出端；204、低压差分探头电路；2041、第二衰减网络；2042、第二差分转单端电路；2043、第二驱动电路；2044、第二50Ω阻抗匹配网络；2045、低压探头输入端；2046、低压探头输出端；30、开关模块；301、开关路；302、多通道开关；3021、开关通道；3022、射频开关；40、供电模块；401、驱动电源；402、稳压直流电源；50、信号采样端；60、控制模块；601、MCU微控制单元；70、计算机；80、示波器；801、采样通道。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

在一些电压采样的场景中，例如，对高压电(例如，1000V、220V以及380V等对人体可产生危害的电压)进行采样，在采样时，传统的采样方式是通过示波器的采样探头与被测信号采样点连接进行采样，在采样过程中，当被测信号采样点的个数多于示波器的采样探头的个数时，就需要先将部分被测信号采样点进行采样，采样完成后，将示波器的采样探头从已采样完成的被测信号采样点拆除，然后接至另未采样的被测信号采样点进行采样，依次重复，直至所有的被测信号采样点完成采样。在通过传统的采样方式对高压电进行采样时，在采样过程中，为了保证人身安全，需要先进行断电，断电后再等待一定时间使其放电，以保证采样探头在切换过程中不会因产生电弧而出现安全隐患，由于示波器的通道数无法自行进行扩展，因此，当被测信号采样点的个数多于示波器的采样通道的通道数时，为了提高采样效率，则选择更换采样通道数更多的示波器进行采样，从而导致成本增加；另外，当被测信号采样点数多于现有的示波器的采样通道的通道数上限时，例如，现有示波器的采样通道最多为八采样通道，而被测信号采样点为十六个时，已经没有办法通过更换具有更多采样通道的示波器进一步提高工作效率，由于示波器采样通道无法扩展，因此，采样过程受示波器采样通道的通道数限制，导致采样效率低。

基于此，本发明提供了一种多通道电压采样装置。如图1所示，该多通道电压采样装置可包括n个电压采样模块20、开关模块30、供电模块40以及用于输出采样信号至示波器80的M个信号采样端50，其中，n大于示波器80的采样通道801的通道数(电压采样模块20的个数多于示波器80的采样通道801的通道数)，M大于等于1小于等于示波器80的采样通道801的通道数(至少设置有一个信号采样端50且信号采样端50的个数小于等于示波器80的采样通道801的通道数)；开关模块30包括若干个开关路301；供电模块40与电压采样模块20连接；电压采样模块20包括与被测信号采样点10连接的电压信号输入端201及电压信号输出端202，电压信号输入端201与设置于同一电压采样模块20上的电压信号输出端202连接，电压信号输入端201用于采样被测信号采样点10的输出电压，电压信号输出端202还与信号采样端50连接，其中，多个电压信号输出端202连接至同一信号采样端50，连接至同一信号采样端50的每一电压信号输出端202经一开关路301连接至同一信号采样端50，当一开关路301导通时，导通的开关路301连接的电压采样模块20采集的采样信号经导通的开关路301传输至导通的开关路301连接的信号采样端50。

例如，当示波器80为两个采样通道801时，被测信号采样点10为四个时，信号采样端50设置一个，电压采样模块20设置四个，四个电压采样模块20的电压信号输入端201分别与一个被测信号采样点10连接，四个电压采样模块20的电压信号输出端202共接至信号采样端50，该信号采样端50与示波器80的任一采样通道801连接，其中，每一电压信号输出端202与信号采样端50之间设置一开关路301。当进行被测信号采样点10的输出电压采样时，使其中一开关路301导通，此时，示波器80采样到的电压为导通的开关路301所连接的电压采样模块20连接的被测信号采样点10的输出电压；当一个被测信号采样点10采样完成后，断开该开关路301，使另一开关路301导通，继续进行采样，直至所有的被测信号采样点10完成采样。当然，信号采样端50也可设置两个，每两电压采样模块20连接一信号采样端50，也可一电压采样模块20连接一信号采样端50，另三个电压采样模块20连接一信号采样端50。上述举例可通过该多通道电压采样装置使两通道示波器80连接一次可采样四个被测信号采样点10的输出电压，若未采用该多通道电压采样装置进行采样时，两通道示波器80需要采样两次，即，先采样其中两个被测信号采样点10，采样完成后，将示波器80的采样端拆掉连接至另两个未采样的被测信号采样点10再次进行采样，此时，若想提高效率，若不采用该多通道电压采样装置，则需将示波器80更换为四采样通道801的示波器80，成本增加。

再例如，示波器80仍为两通道，被测信号采样点10为八个，信号采样端50设置一个，电压采样模块20设置八个，同样，信号采样端50可设置一个，也可设置两个，在信号采样端50设置一个时，八个电压采样模块20的电压信号输出端202共接至同一信号采样端50；信号采样端50设置两个时，八个电压采样模块20可以任意组合的方式分别连接至两个信号采样端50，例如，一个电压采样模块20的电压信号输出端202连接一信号采样端50，另七个电压采样模块20的电压信号输出端202连接另一信号采样端50，或者，两个电压采样模块20的电压信号输出端202连接一信号采样端50，另六个电压采样模块20的电压信号输出端202连接另一信号采样端50。设置有八个电压采样模块20的采样过程与设置四个电压采样模块20的采样过程相同，在此不再赘述。上述举例可通过该多通道电压采样装置使两通道示波器80连接一次可采样八个被测信号采样点10，若未采用该多通道电压采样装置进行采样时，两通道示波器80需要采样四次，即，先采样其中两个被测信号采样点10，采样完成后，将示波器80的采样端拆掉连接至另两个未采样的被测信号采样点10再次进行采样，依次重复，直至八个被测信号采样点10均完成采样，此时，若想提高效率，若不采用该多通道电压采样装置时，则需将示波器80更换为八采样通道801的示波器80，成本增加。

进一步地，当被测信号采样点10较多时，例如，三十二个被测信号采样点10，通过该多通道电压采样装置，可将电压采样模块20设置三十二个，信号采样端50可设置两个，在电压采样模块20与信号采样端50连接时，可将十六个电压采样模块20的电压信号输出端202共接至同一信号采样端50，另十六个电压采样模块20的电压信号输出端202共接至另一信号采样端50，当然，三十二个电压采样模块20的电压信号输出端202的组合方式不限于上述组合方式，也可为其它，在此不再赘述，采样过程与上述四个电压采样模块20的采样过程相同，若未采用该多通道电压采样装置进行采样时，两通道示波器80需要采样十六次(每连接一次仅能对两个被测信号采样点10进行采样)，通过该多通道电压采样装置使两通道示波器80连接一次可采样三十二个被测信号采样点10，提高了工作效率。

由此可见，本实施例中，由于信号采样端50的个数M大于等于1且小于等于示波器80的采样通道801的通道数，从而每一信号采样端50均可连接一采样通道801，又因为电压采样模块20的个数n大于示波器80的采样通道801的通道数，从而至少存在一个信号采样端50连接有多个电压采样模块20的电压信号输出端202，且连接至同一信号采样端50的每一电压信号输出端202经一开关路301连接至同一信号采样端50，当一开关路301导通时，导通的开关路301连接的电压采样模块20采样的采样信号经导通的开关路301传输至导通的开关路301连接的信号采样端50，从而使得通过控制开关路301可使连接至同一信号采样端50的多个电压采样模块20的采样信号能够从同一信号采样端50输出，进而达到了采样通道801数扩展的效果，因此，当被测信号采样点10多时，通过该多通道电压采样装置达到采样通道801数扩展的效果，相比于为了提高效率将示波器80更换为采样通道801数多的示波器80的方式，成本降低；另外，当被测信号采样点10的点数多于现有的示波器80的采样通道801的通道数上限时，例如，现有示波器80的采样通道801最多为八采样通道801，而被测信号采样点10为十六个时，已经没有办法通过更换具有更多采样通道801的示波器80进一步提高工作效率，而通过该多通道电压采样装置可达到采样通道801数扩展的效果，提高了工作效率。

这里，需要说明的是，当一信号采样端50连接一电压信号输出端202时，该电压信号输出端202可直接连接至该信号采样端50，也可经一开关路301连接至该信号采样端50，本领域技术人员可根据实际情况自行确定。

另外，还需要说明的是，在通过控制开关路可使连接至同一信号采样端的多个电压采样模块的采样信号能够从同一信号采样端输出中，控制开关路时，每次控制其中一个开关路为导通状态。

在一些实施例中，如图2所示，开关模块30可包括具有若干个开关通道3021的多通道开关302，其中，多通道开关302的每一开关通道3021形成一开关路301。

具体地，多通道开关302可为具有一个开关输出端和若干个开关输入端的开关，当然，多通道开关302还可为具有若干个开关输入端且若干个开关输入端分别对应一开关输出端的开关。

其中，当多通道开关302为具有一个开关输出端和若干个开关输入端的开关时，每一开关输入端与该开关输出端形成一开关路301，连接至同一信号采样端50的电压信号输出端202连接该多通道开关302的一开关输入端，该多通道开关302的开关输出端连接至信号采样端50，此时，连接至同一信号采样端50的电压采样模块20所连接的被测信号采样点10的采样信号均可通过该信号采样端50进行采样。在本实施例中，当多通道开关302的开关输出端可直接与示波器80的采样通道801连接时，该多通道开关302的开关输出端可作为信号采样端50。

当多通道开关302为具有若干个开关输入端且若干个开关输入端分别对应一开关输出端的开关时，每一开关输入端与对应的开关输出端形成一开关路301，连接至同一信号采样端50的电压信号输出端202分别连接一开关输入端，连接至同一信号采样端50的电压信号输出端202所连接的开关输入端所对应的开关输出端共接至一信号采样端50，其中，开关输入端所对应的开关输出端指的是，该开关输入端采样到采样信号后，输出该采样信号的一端为该开关输入端对应的开关输出端。在本实施例中，该多通道开关302的开关输出端可但不限于共接至一信号采样端50，例如，该多通道开关302的开关输出端可部分共接至一信号采样端50，多通道开关302的开关输出端的另一部分共接至另一信号采样端50；再例如，该多通道开关302的开关输出端可分为三部分，三部分开关输出端分别共接至一信号采样端50。

这里，需要说明的是，多通道开关302在确定时，需根据实际情况进行确定，例如，设置有一个信号采样端50，电压采样模块20设置有四个时，选择的多通道开关302至少需要具有四个开关通道3021，即，保证每一电压采样模块20采集的采样信号能够传输至信号采样端50；再例如，设置有两个信号采样端50，电压采样模块20设置有四个，一电压采样模块20的电压信号输出端202直接连接一信号采样端50，另三个电压采样模块20的电压信号输出端202共接至同一信号采样端50时，选择的多通道开关302则至少需要具有三个开关通道3021，应用情况不同，所选择的多通道开关302的开关通道3021数不同，本领域技术人员在具体应用时，需结合实际情况自行确定，在此不再赘述。

在本实施例中，多通道开关302的设置方式，可实现一个多通道开关302控制多个电压采样模块20进行采样，进一步减少了成本。

进一步地，如图2所示，该多通道电压采样装置还包括控制模块60，控制模块60与多通道开关302连接，该控制模块60用于接收控制信号并根据控制信号控制多通道开关302，其中，控制信号可为外部输入，例如，可通过计算机70、工控机等终端设备输出控制信号至控制模块60。

具体地，多通道开关302可为单刀多掷的射频开关3022，射频开关3022与供电模块40连接，通过供电模块40向射频开关3022供电。在射频开关3022连接时，共接至同一信号采样端50的电压采样模块20的电压信号输出端202分别连接至该射频开关3022的一开关输入端，射频开关3022的开关输出端连接至一信号采样端50。相对应地，控制模块可包括用于控制射频开关3022进行开关切换的MCU微控制单元601(Microcontroller Unit)，其中，MCU微控制单元601与射频开关3022连接。在本实施例中，MCU微控制单元601可为任意能够控制射频开关3022进行开关切换的控制单元。在本实施例中，若射频开关3022的开关输出端可直接与示波器80的采样通道801连接时，则该射频开关3022的开关输出端可作为信号采样端50。

如图3所示，图3为该多通道电压采样装置的应用结构图。如图3所示，一射频开关3022控制八个电压采样模块20进行采样，通过供电模块40分别向八个电压采样模块20及射频开关3022供电，其中，通过计算机70输出控制信号至MCU微控制单元601，MCU微控制单元601根据接收到的控制信号控制射频开关3022进行开关切换，实现了通过一示波器80无需切换采样探头(拆除采样完的被测信号采样点10上的采样探头，重新连接至另未采样的被测信号采样点10)，便可对八个被测信号采样点10进行采样，相比于为了提高效率将示波器80更换为八采样通道801的示波器80的方式相比，减少了成本。

这里，需要说明的是，射频开关3022在确定时，与具体的应用情况相关，例如，射频开关3022可选用支持切换频率从直流开始、低损耗以及高隔离度的开关，例如，频率范围DC～18GHz，插入损耗＜0.5dB，各切换通道间隔离度＞60dB的开关。

在一些实施例中，电压采样模块20可为高压差分探头电路203，高压差分探头电路203与供电模块40连接，通过供电模块40向高压差分探头电路203供电；其中，高压差分探头电路203可包括高压探头输入端2035与高压探头输出端2036；高压差分探头电路203的高压探头输入端2035为电压信号输入端201，高压差分探头电路203的高压探头输出端2036为电压信号输出端202。

在本实施例中，将电压采样模块20设置为高压差分探头电路203，并通过该多通道电压采样装置对输出高压电的被测信号采样点10进行采样时，安全性也提高。例如，对新能源汽车的充电桩的被测信号采样点10进行采样，在新能源汽车的充电桩电路(新能源汽车的充电桩电路中的被测信号采样点10数多)采样时，由于被测信号采样点10数多且被测信号采样点10输出的为高压电，采用示波器80直接与被测信号采样点10连接进行采样时，当被测信号采样点10数多于示波器80的采样通道801的通道数时，需要每采样完一次，将示波器80的采样探头拆卸后重新连接至未采样的被测信号采样点10，高压电上电再次进行采样，依次重复，直至所有被测信号采样点10完成测试，在该方式采样过程中，需要对高压电进行断电，断电后等待一定时间使其放电，以保证采样探头在切换过程中不会因产生电弧而出现安全隐患，该采样方式存在示波器80的采样探头拆卸重新连接过程中因放电时间太短而出现安全隐患的问题，通过该多通道电压采样装置达到通道扩展的效果，即，高压差分探头电路203的个数多于示波器80的采样通道801的通道数，因此，在采样过程中减少了采样探头的拆卸重连次数，安全性也提高。进一步地，若该多通道电压采样装置中的高压差分探头电路203设置的个数与被测信号采样点10的个数相同时，则只需在采样前断电一次(将每一被测信号采样点10连接一高压差分探头电路203)，被测信号采样点10上电后，可完成所有输出高压电的被测信号采样点10的采样，明显地提高了安全性。

在一实施例中，如图4所示，高压差分探头电路203可包括依次连接的高压探头输入端2035、第一衰减网络2031、第一差分转单端电路2032、第一驱动电路2033、第一50Ω阻抗匹配网络2034以及高压探头输出端2036，其中，在采样过程中，采样信号经高压探头输入端2035、第一衰减网络2031、第一差分转单端电路2032、第一驱动电路2033、第一50Ω阻抗匹配网络2034以及高压探头输出端2036输出至射频开关3022。在本实施例中，该高压探头输入端2035、第一衰减网络2031、第一差分转单端电路2032、第一驱动电路2033、第一50Ω阻抗匹配网络2034以及高压探头输出端2036均属于现有技术，在此不再赘述。

进一步地，电压采样模块20还可为低压差分探头电路204，如图5所示，低压差分探头电路204可包括依次连接的低压探头输入端2045、第二衰减网络2041、第二差分转单端电路2042、第二驱动电路2043、第二50Ω阻抗匹配网络2044以及低压探头输出端2046，其中，在采样过程中，低压差分探头电路204的应用过程与高压差分探头电路203的应用过程相同，区别之处仅在于低压差分探头电路204仅用于被测信号采样点10输出低压信号时进行采样。在本实施例中，该低压探头输入端2045、第二衰减网络2041、第二差分转单端电路2042、第二驱动电路2043、第二50Ω阻抗匹配网络2044以及低压探头输出端2046均属于现有技术，在此不再赘述。

本领域技术人员在应用过程中，可根据被测信号采样点10输出的采样信号确定电压采样模块20，例如，若被测信号采样点10输出高压电，则电压采样模块20可选择为高压差分探头电路203；再例如，若被测信号采样点10输出低压电，则电压采样模块20可选择为低压差分探头电路204，本领域技术人员可根据具体情况进行确定。

另外，还需要说明的是，在电压采样模块20为高压差分探头电路203或低压差分探头电路204时，被测信号采样点10输出的采样信号为差分信号。

进一步地，该多通道电压采样装置在应用前，还可进行校准。校准时，可通过一标准源对该多通道电压采样装置进行校准，即，对标准源进行采样，通过采样到的标准源的采样信号来判断该多通道电压采样装置是否能精确还原被采样信号。具体地，高压差分探头电路203与低压差分探头电路204上分别设置有可调电阻与可调电容，通过调节可调电阻与可调电容对该多通道电压采样装置采样的采样信号的波形进行补偿和调整，精确测定衰减比，以及偏移电压调整。

进一步地，如图6所示，该供电模块40可包括稳压直流电源402及驱动电源401；稳压直流电源402用于向电压采样模块20供电；驱动电源401用于向稳压直流电源402及射频开关3022供电。

具体地，当电压采样模块20为高压差分探头电路203时，稳压直流电源402与高压差分探头电路203连接，稳压直流电源402向高压差分探头电路203供电；当电压采样模块20为低压差分探头电路204时，稳压直流电源402与低压差分探头电路204连接，稳压直流电源402向低压差分探头电路204供电。

进一步地，该驱动电源401为一可将交流电转换为直流电的供电电源，其中，驱动电源401的输入为市电，驱动电源401输出12V的直流电，驱动电源401输出后分为两路，其中一路向射频开关3022供电，另一路向稳压直流电源402供电。

该稳压直流电源402为输出5V直流电的DC－DC(direct current－directcurrent，直流电－直流电)隔离稳压电源。例如，该电压采样模块20为高压差分探头电路时，通过该DC－DC隔离稳压电源向高压差分探头电路203供电；再例如，该电压采样模块20为低压差分探头电路204时，通过该DC－DC隔离稳压电源向低压差分探头电路204供电。在本实施例中，稳压直流电源402供电与射频开关3022共用一供电源(驱动电源401)，不需要单独向稳压直流电源402提供额外的电源，节约了成本。

进一步地，在信号采样端50设置时，可设置为一个或两个。在本实施例中，当信号采样端50设置有一个或两个时，该多通道电压采样装置的兼容性变强，例如，信号采样端50设置有一个时，可应用至具有两采样通道801的示波器80、具有四采样通道801的示波器80以及具有八采样通道801的示波器80等；同样，设置有两个信号采样端50时，可应用至具有两采样通道801的示波器80、具有四采样通道801的示波器80以及具有八采样通道801的示波器80等，由于常用的示波器80至少具有两个采样通道801，因此，在信号采样端50设置一个或两个时，兼容性变强。

在一些实施例中，如图7所示，本发明还提供一种多通道电压采样系统，其中，该多通道电压采样系统可包括示波器80以及上述的多通道电压采样装置，示波器80与多通道电压采样装置的信号采样端50连接。

如图6所示，图6为该多通道电压采样系统的具体应用过程。应用背景为，示波器80为两采样通道801的示波器80；信号采样端50设置有两个；电压采样模块20为高压差分探头电路203，高压差分探头电路203的设置个数与被测信号采样点10的个数相匹配；射频开关3022设置有两个；通过驱动电源401分别向射频开关3022及稳压直流电源402供电；通过一MCU微控制单元601分别控制两射频开关3022；被测信号采样点10的输出信号为高压差分信号；被测信号采样点10输出的信号为差分信号，信号A为被测信号采样点10的正极输出，信号B为被测信号采样点10的负极输出。在应用过程中，MCU微控制单元601接收控制信号并根据控制信号控制一射频开关3022中一路导通，该导通路连接的高压差分探头电路203所连接的被测信号采样点10的采样信号则被传输至示波器80进行采样，采样完成后，通过MCU微控制单元601切换射频开关3022中另一开关路导通，继续进行采样，重复上述过程，直至每一被测信号采样点10连接的高压差分采样探头的被测信号采样点10完成采样。

这里，需要说明的是，在上述应用背景中，若电压采样模块20为低压差分探头电路204，应用过程与上述相同，在此不再赘述，区别之处在于，被测信号采样点10的输出信号为低压差分信号。

在一些实施例中，如图8所示，本发明还提供一种应用上述多通道电压采样装置的采样方法，其包括步骤：

S100、将上述多通道电压采样装置与示波器连接；

S200、将电压采样模块的电压信号输入端分别连接一被测信号采样点；

S300、示波器上电；

S400、被测信号采样点上电；

S500、控制一开关路导通，读取示波器的采样信号，其中，示波器读取到的采样信号为导通的开关路连接的电压采样模块采集到的采样信号；

S600、断开导通的开关路，切换至另一开关路导通，读取示波器的采样信号，直至连接有电压采样模块的每一开关路分别至少导通一次。

在本实施例中，将示波器与多通道电压采样装置连接时，需要选择示波器的采样通道数大于等于与多通道电压采样装置的信号采样端的个数，将信号采样端分别连接一示波器的采样通道；其后，将电压采样模块的电压信号输入端分别连接一个被测信号采样点，进而对示波器上电。此时，被测信号采样点上电，并控制一开关路导通，导通的开关路连接的电压采样模块的电压信号输入端采样到被测信号采样点的电压，并传输至信号采样端，最后在示波器上读取采样信号，此时，一个被测信号采样点采样完成，将该导通的开关路断开，切换至另一开关路导通，同样，读取示波器上的采样信号，另一被测信号采样点采样完成，直至连接有电压采样模块的每一开关路分别至少导通一次(当需要对其中的某一被测信号采样点再次进行采样时，可再次导通需要再次采样的被测信号采样点连接的开关路进行再次采样)。

这里需要指出的是，以上多通道电压采样系统与多通道电压采样方法实施例的描述，与上述多通道电压采样装置实施例的描述是类似的，具有同上述多通道电压采样装置相似的有益效果。对实施例中多通道电压采样系统与多通道电压采样方法未披露的技术细节，请参照本发明上述多通道电压采样装置实施例的描述而理解。

综上所述，本发明提供一种多通道电压采样装置、系统及采样方法，具有以下有益效果：

由于信号采样端的个数M大于等于1且小于等于示波器的采样通道的通道数，从而每一信号采样端均可连接一采样通道，又因为电压采样模块的个数n大于示波器的采样通道的通道数，从而至少存在一个信号采样端连接有多个电压采样模块的电压信号输出端，且连接至同一信号采样端的每一电压信号输出端经一开关路连接至同一信号采样端，当一开关路导通时，导通的开关路连接的电压采样模块采集的采样信号经导通的开关路传输至导通的开关路连接的信号采样端，从而使得通过控制开关路可使连接至同一信号采样端的多个电压采样模块的采样信号能够从同一信号采样端输出，进而达到了采样通道数扩展的效果，因此，当被测信号采样点多时，通过该多通道电压采样装置达到采样通道数扩展的效果，相比于为了提高效率将示波器更换为采样通道数更多的示波器的方式，成本降低；另外，当被测信号采样点数多于现有的示波器的采样通道的通道数上限时，例如，现有示波器的采样通道最多为八采样通道，而被测信号采样点为十六个时，已经没有办法通过更换具有更多采样通道的示波器进一步提高工作效率，而通过该多通道电压采样装置可达到采样通道数扩展的效果，提高了工作效率。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。