电子仪表电压检测校准系统及校准方法与流程

本发明涉及电子仪表检测技术领域，尤其是涉及一种电子仪表电压检测校准系统及校准方法。

背景技术：

在电动摩托车中电压检测的技术中，由于测量精度及器件误差的影响，通常批量生产的产品都只能达到±0.5V的精度，如：60V±0.5V。传统的测量方法中需采用电位器来进行电压测量校准，以补偿由电子元件硬件所产生的测量误差。但是由于电位器的成本较高；并且由于在生产的过程中，每一个电子仪表均需要人工调整其对应的电位器，耗时耗力，大大地增加了人工强度，并且人工操作也使得校准精确率也较低，不利于规模化生产，同时也导致生产成本高。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种电子仪表电压检测校准系统及校准方法，其能够实现电压检测的自动校准，提高了电压测量的精度，同时也使得电压校准工作简便，有利于提高大批量生产的效率。

其技术方案如下：

一种电子仪表电压检测校准系统，包括校准电源、中央处理器、电压测量模块和显示输出模块，所述中央处理器预存有所述校准电源的校准电压值，所述中央处理器通过所述电压测量模块与所述校准电源或待测电源电性连接，所述显示输出模块与所述中央处理器电性连接。

在其中一个实施例中，还包括与所述中央处理器电性连接的模式切换模块，所述模式切换模块用于在所述电压测量模块检测校准电源时切换成自动校准模式，并在所述电压测量模块检测待测电源时切换成电压检测模式。

在其中一个实施例中，还包括分压电路模块，所述电压测量模块通过所述分压电路模块与待测电源或所述校准电源电性连接。

在其中一个实施例中，所述中央处理器包括控制模块、运算模块和存储模 块，所述运算模块用于对所接收数据进行算术运算和逻辑运算，所述存储模块用于存储所述预存的校准电压值和运算得出的校准系数，所述控制模块用以根据指令进行控制整个校准程序或检测程序的执行。

在其中一个实施例中，还包括与所述中央处理器电性连接的定时模块，所述定时模块用于设定电压测量模块自动检测待测电源电压的时间。

在其中一个实施例中，所述中央处理器、所述电压测量模块和所述显示输出模块集成于该电子仪表内，所述中央处理器内预存有校准系数。

在其中一个实施例中，还包括设于所述电子仪表内的基准电压模块，所述基准电压模块用于为所述电压测量模块、所述中央处理器、所述显示输出模块供电。

本技术方案还提供了一种电子仪表电压检测校准方法，包括如下步骤：

S1、电子仪表内中央处理器读取预存校准系数；

S2、电子仪表接收外部指令，确定是否进入自动校准模式，若进入自动校准模式，则执行步骤S21，若不进入自动校准模式，则执行步骤S22；

S21、进入自动校准模式，电子仪表外接校准电源，中央处理器计算测得校准电源的测量电压值，再根据所述测量电压值和预存的校准电压值进行运算，得出新的校准系数，并将所述新校准系数存储并设定为最终校准系数；

S22、将所述预存校准系数设定为最终校准系数；

S3、电子仪表连接待测电源，中央处理器计算测得待测电源的测量电压值；

S4、中央处理器根据所述最终校准系数和所测的待测电源的测量电压值来确定最终电压值；

S5、显示输出模块将所述最终电压值显示输出，完成本次校准工作。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

本发明所述的电压检测校准系统通过CPU(中央处理器)控制电压测量模块对校准电源进行测试，再根据预存的校准电压值来计算确定校准系数。校准系数确定之后再测量待测电源的电压值，并通过所确定的校准系数对所测的待测电源的电压值进行误差修正，从而确定了最终的测量电压值。本发明实现了电压检测的自动校准，其无须使用电位器结构，有效地降低了硬件成本，同时， 较之于传统须对每个产品一一手工校准的方式，本发明所实现的自动校准方式，大大地节省了校准所耗时间，有效地提高了校准效率，有利于实现批量生产，同时，其不存在手工操作个体差异的问题，有效地提高了校准的精度。

本发明还包括分压电路模块，用以把待测的高电压信号转化为CPU能够处理的低电压信号。

所述中央处理器包括存储模块，储存模块不仅可以存储预设的校准电压值，还可将校准系数存储，使得CPU可以实时对电压的检测进行运算修正，从而实现了高精度的电压在线检测。

本发明还包括定时模块，在校准系数确定并存储之后，所述定时模块用于设定电压测量模块自动检测待测电源电压的时间，使得本发明间断地自动进行电压测量校准工作，从而实现实时且精确的电压测量显示，保证电压测量精度。

本发明可将中央处理器、电压测量模块和显示输出模块集成于电子仪表中，用于产品使用时电压检测的实时修正，可提高电压检测的精准率。

本发明还包括基准电压模块，所述基准电压模块为电压测量模块、CPU和显示输出模块进行供电，使得该电子仪表可实时进行电压检测的校准工作，无须外界供电，为电压检测校准工作提供便利。

附图说明

图1为本发明实施例所述的电子仪表电压检测校准系统的原理框图；

图2为本发明实施例所述的电子仪表电压检测校准方法的流程图。

附图标记说明：

100、电子仪表，110、中央处理器，111、控制模块，112、运算模块，113、存储模块，120、模式切换模块，130、电压测量模块，140、分压电路模块，150、显示输出模块，160、定时模块,170、基准电压模块，200、校准电源，300、待测电源。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体 实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

如图1所示，本发明所述的电子仪表电压检测校准系统，包括校准电源200、中央处理器110、电压测量模块130和显示输出模块150，所述中央处理器110内预存有所述校准电源200的校准电压值，所述中央处理器110通过所述电压测量模块130与所述校准电源200和待测电源300电性连接，所述显示输出模块150与所述中央处理器110电性连接。具体地，本发明通过CPU(中央处理器110)控制电压测量模块130对校准电源200进行测试，再根据预存的校准电压值与所测的校准电源200的测量电压值进行比较，来计算确定校准系数。校准系数确定之后进行储存，电压测量模块130再切换成测量待测电源300的电压，之后通过校准系数对所测的待测电源300的测量电压值进行误差修正，从而确定了最终的测量电压值。本发明实现了电压检测的自动校准，其无须使用电位器结构，有效地降低了硬件成本，同时，较之于传统须对每个产品一一手工校准的方式，本发明所实现的自动校准方式，大大地节省了校准所耗时间，有效地提高了校准效率，有利于实现批量生产，同时，其不存在手工操作个体差异的问题，有效地提高了校准的精度。

本发明还包括分压电路模块140，所述分压电路模块140为电阻分压电路。所述电压测量模块130通过所述分压电路模块140与校准电源200或待测电源300电性连接，分压电路模块600用以把待测电源300和校准电源200的高电压信号转化为CPU能够处理的低电压信号。本发明还包括A/D转换模块(附图未示出)，A/D转换模块设于电压测量模块130与CPU之间，用于实现电压模拟信号与数字信号之间的转换。

具体地，所述CPU包括控制模块111、运算模块112和存储模块113(EEPROM)。所述运算模块112用于对所接收数据进行算术运算和逻辑运算，具体地，先根据预设的校准电压值和所述电压测量模块130测量所述校准电源200的测量电压值进行运算确定校准系数，之后再根据所测的待测电源300的测量电压值和校准系数来确定最终的电压测量值；所述存储模块113用于存储所述预存的校准电压值和所确定的校准系数；所述控制模块111用以根据指令进行控制整个 校准程序或检测程序的执行。本发明所述存储模块113内存储有校准系数，使得CPU可以实时对电压的检测进行运算修正，从而实现了高精度的电压在线检测，本发明可使电压测量精度达到±0.1V。

在本实施例中，本发明还包括与所述中央处理器110电性连接的模式切换模块170，所述模式切换模块170用于在所述电压测量模块130检测校准电源200时切换成自动校准模式，并在所述电压测量模块130检测待测电源300时切换成电压检测模式。当需要进行自动校准模式时，电压测量模块130与校准电源200连接，根据校准电源200来确定校准系数，并将校准系数保存。该自动校准模式一般适用于电子仪表100的产品出厂前调试和产品返修时的矫正。当需要进行电压测量模式时，电压测量模块130与待测电源300连接，根据预存的校准系数对待测电源300的所测电压值进行运算修正。该电压测量模式用于在产品使用时对电压测量进行实时修正。

本发明还包括定时模块160，在校准系数确定之后，所述定时模块160用于设定电压测量模块130自动检测待测电源300电压的时间，即设定CPU自动进入电压测量模式的时间，使得本发明间断地自动进行电压测量校准工作，从而实现实时且精确的电压测量显示，保证电压测量精度。

优选地，本发明还包括基准电压模块170，基准电压模块170用于为所述电压测量模块130、所述中央处理器110、所述显示输出模块150供电，使得该检测系统可独立进行电压检测校准工作，无须外界供电，为校准工作提供便利。本发明还包括稳压电路模块(附图未示出)，所述基准电压模块170通过所述稳压电路模块与电压测量模块130等电性连接，稳压电路模块用以保证基准电压模块为CPU提供稳定的电源电压值，用以获得精准的校准系数，提高校准精度。值得注意的是，本实施例所述的电压测量模块130、基准电压模块180以及定时模块160等均可根据现有技术集成于中央处理器110内，也可独立设置于中央处理器110外。

在本实施例中，所述电压检测校准系统内的所述中央处理器110、所述电压测量模块130、模式切换模块170、定时模块160以及基准电压模块180等均集成于电子仪表100的壳体内，在产品出厂后中央处理器110内预存有校准系数， 使得产品在使用时对可电压检测进行实时校准修正，提高电压检测的精准率。所述显示输出模块150则设于所述壳体上，电子仪表100的壳体上还可以控制按键或旋钮等结构。所述的校准电源200则为外置电源，用于减轻电子仪表100的重量。本发明也可根据实际需要将校准电源200集成于电子仪表100内，即整个电压检测校准系统均设于电子仪表100内。

如图2所示，本发明还提供了一种电子仪表电压检测校准方法，包括如下步骤：

S1、电子仪表100内的中央处理器110读取预存校准系数，该预存的校准系数可在出厂前通过对校准电源200进行检测而确定，并储存在EEPROM中；

S2、电子仪表100接收外部指令，确定是否进入自动校准模式，若进入自动校准模式，则执行步骤S21，若不进入自动校准模式，则执行步骤S22；

S21、进入自动校准模式，电子仪表100外接校准电源200，电压测量模块130测量校准电源200的电压，中央处理器110计算确定校准电源200的测量电压值；之后中央处理器110根据预存的校准电压值与校准电源200的测量电压值之比确定新校准系数，并将所述新校准系数存储，所述新校准系数设定为最终校准系数；

S22、将所述预存校准系数设定为最终校准系数；

S3、电子仪表100连接待测电源300，电压测量模块130测量待测电源300的电压，中央处理器110计算确定待测电源300的测量电压值；

S4、中央处理器110根据所述最终校准系数与待测电源300的测量电压值的乘积计算得出最终电压值；

S5、显示输出模块150将所述最终电压值显示输出，完成本次检测校准工作。

可以理解地，上述步骤S1也可放在步骤S22中，即表示为若不进入自动校准模式，则读取并调用预存校准系数，并将该预存校准系数设定为检测程序的最终校准系数。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技 术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，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。