专利名称：一种汽车用直流电压传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池电压测量与显示设备，特别涉及一种汽车用直流电压传感
O
背景技术：
电池电压是电动汽车显示系统需要实时、精确呈现给驾驶人员的信息之一。由于整车结构不同，电池与电压检测、显示部件的距离各不相同，由此形成的电压衰减也各不相同，因此现有技术的指针式直流电压表无法满足电动汽车电池电压的测量与显示要求，无法解决传输距离和显示精度的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车用直流电压传感器，就近测量电池电压，并将电压值以数字信号的形式输出用于显示，有效解决了传输距离和显示精度的问题。为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的一种汽车用直流电压传感器，包含电路连接的整流模块，所述的整流模块的输入端与传感器的测试点相连，其电源输入端连接汽车电池的电压输出端；信号处理模块，所述的信号处理模块的输入端与汽车电池的电压输出端相连；分压模块，所述的分压模块的输入端与汽车电池的电压输出端相连，其嵌制电压端与所述的信号处理模块的输出端相连；模数转换模块，所述的模数转换模块的输入端与分压模块的输出端相连，其电源端与信号处理模块的输出端相连，其输出端与外部的显示设备相连。所述的信号处理模块包含电路连接的信号整理电路、降压电路；所述的降压电路的输入端与信号整理电路的输出端相连，降压电路的输出端分别与分压模块的嵌制电压端以及模数转换模块的电源端相连。所述的分压模块包含相互串联的第一分压电阻和第二分压电阻以及相互串联的反接二极管和去耦电容；所述的反接二极管的阳极与去耦电容相连且与模数转换模块的输入端相连，该反接二极管的阴极与所述的信号处理模块的降压电路的输出端相连。所述的分压模块还包含第三分压电阻，所述的第三分压电阻的两端分别与第一分压电阻和第二分压电阻的连接点和反接二极管的阳极相连。所述的第一分压电阻为可调电阻。所述的传感器还包含光耦隔离模块，所述的光耦隔离模块的输入端与模数转换模块的输出端相连，其输出端与外部的显示设备相连。本发明与现有技术相比，具有以下优点1、安装在电池就近的汽车整车结构件上，能够就近测量汽车电池的电压，安装便捷；
2、根据数据通讯速率及通讯方式的不同有效传输可以达到几十米至几千米；3.显示精度可以达到士0. 05V。
图1为本发明一种汽车用直流电压传感器的整流模块和信号处理模块的电路原理图；图2为本发明一种汽车用直流电压传感器的分压模块的电路原理图；图3为本发明一种汽车用直流电压传感器的模数转换模块的电路原理图；图4为本发明一种汽车用直流电压传感器的光耦隔离模块的电路原理图。
具体实施例方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。如图1 图4所示，一种汽车用直流电压传感器，包含电路连接的整流模块11、 信号处理模块12、分压模块13、模数转换模块14。其中，整流模块11的输入端与传感器的测试点相连，其电源输入端连接汽车电池的电压输出端，电池电压为Vbat;信号处理模块12包含电路连接的信号整理电路121、降压电路122 ；其中，信号整理电路121的输入端即信号处理模块12的输入端，与汽车电池的电压输出端相连；降压电路122的输入端与信号整理电路121的输出端相连，降压电路122的输出端分别与分压模块13的嵌制电压端以及模数转换模块14的电源端相连，输出电压V。。。在本实施例中， 降压电路122选用C2073作为主降压器件，输出电压Vrc的电压范围为0 5V ；分压模块13包含相互串联的第一分压电阻R131和第二分压电阻R132以及相互串联的反接二极管D131和去耦电容C131，其中，第二分压电阻R132和去耦电容C131分别接地；该反接二极管D131的阳极与去耦电容C131相连且输出的电压为Vcm,输入模数转换模块14的输入端，同时，该反接二极管D131的阴极即嵌制电压端，与信号处理模块12的降压电路122的输出端相连，输入的电压为Vcc ；该分压模块13还包含第三分压电阻R133，该第三分压电阻R133的两端分别与第一分压电阻R131和第二分压电阻R132的连接点和反接二极管D131的阳极相连，该第一分压电阻R131的另一端即分压模块13的输入端与汽车电池的电压输出端相连；在本实施例中，该第一分压电阻R131为可调电阻，通过调节该可调电阻，可以调节输出电压Vcm的大模数转换模块14的输入端与分压模块13的输出端相连，接收的电压为Vcm，模数转换模块14的电源端与信号处理模块12的输出端相连，工作电压为V。。，其输出端与外部的显示设备相连。当然，还可以通过设置一个光耦隔离模块15，与模数转换模块14的输出端相连，再将光耦隔离模块15的输出端连接到外部的显示设备。在本实施例中，模数转换模块14选用内置AD单元的PIC16F684。当使用时，将传感器安装在电池就近的整车结构件上，汽车电池的电压作为传感器的电源和输入信号，而传感器的测试点所得到的交流信号经过信号整理电路121整流变为直流信号，该信号电压值与汽车电池的电压值相等，再经过降压电路122降压后变为0 5V的电压V⑵该电压Vrc作为模数转换模块14的电源信号，以及分压电路13的嵌制电压； 当汽车电池的电压经过分压电路13分压之后，被转换成不大于电压Ncc即0 5V的直流电压即模拟电压信号Vcm，该0 5V的模拟电压信号Vcm输入模数转换模块14之后，变为0 3FF(二进制数)的数字方波信号，对应的十进制数为0 1023，也就是把汽车电池的电压分为IOM份，从而使得测量误差小于千分之一。采用如图4所示的光耦隔离模块15，将数字方波信号通过光耦隔离后，有效去除干扰后将数字方波信号输出给显示设备，显示设备经过方波信号处理后还原出电压值用于显不。本发明上述的实施例只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明内容，不应理解为是对本发明保护范围的限制，任何根据本发明的揭示精神所作的等同变更或修改，譬如该数字方波信号根据外部的显示设备的不同的接口要求，采用无线通讯方式直接将数字方波信号发送给显示设备，经显示设备转换还原后显示出电压值；或者选择模数转换模块14的相应输出端，通过CAN总线或者RS232总线的有线数字通讯方式直接发送给显示设备的技术方案，均在本发明保护范围内。无论采用上述哪种传输方式都可以保证在相应的传输距离内，数字信号的传输误
差为零。综上所述，本发明一种汽车用直流电压传感器，就近测量电池电压，并将电压值以数字信号的形式输出用于显示，有效解决了传输距离和显示精度的问题。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种汽车用直流电压传感器，其特征在于，包含电路连接的整流模块(11)，所述的整流模块(11)的输入端与传感器(1)的测试点相连，其电源输入端连接汽车电池的电压输出端；信号处理模块(12)，所述的信号处理模块(1 的输入端与汽车电池的电压输出端相连；分压模块(13)，所述的分压模块(1 的输入端与汽车电池的电压输出端相连，其嵌制电压端与所述的信号处理模块(1 的输出端相连；模数转换模块(14)，所述的模数转换模块(14)的输入端与分压模块(1 的输出端相连，其电源端与信号处理模块(1 的输出端相连，其输出端与外部的显示设备相连。
2.根据权利要求1所述的汽车用直流电压传感器，其特征在于，所述的信号处理模块 (12)包含电路连接的信号整理电路(121)、降压电路(122)；所述的降压电路(122)的输入端与信号整理电路(121)的输出端相连，降压电路(122) 的输出端分别与分压模块(1 的嵌制电压端以及模数转换模块(14)的电源端相连。
3.根据权利要求2所述的汽车用直流电压传感器，其特征在于，所述的分压模块(13) 包含相互串联的第一分压电阻(R131)和第二分压电阻(R132)以及相互串联的反接二极管(D131)和去耦电容(C131)；所述的反接二极管(D131)的阳极与去耦电容(C131)相连且与模数转换模块(14)的输入端相连，该反接二极管(D131)的阴极与所述的信号处理模块(12)的降压电路(122)的输出端相连。
4.根据权利要求3所述的汽车用直流电压传感器，其特征在于，所述的分压模块(13) 还包含第三分压电阻(R133)，所述的第三分压电阻(R133)的两端分别与第一分压电阻 (R131)和第二分压电阻(R132)的连接点和反接二极管(D131)的阳极相连。
5.根据权利要求3所述的汽车用直流电压传感器，其特征在于，所述的第一分压电阻 (R131)为可调电阻。
6.根据权利要求1所述的汽车用直流电压传感器，其特征在于，所述的传感器(1)还包含光耦隔离模块(15)，所述的光耦隔离模块(1 的输入端与模数转换模块(14)的输出端相连，其输出端与外部的显示设备相连。
全文摘要
本发明公开了一种汽车用直流电压传感器，包含电路连接的整流模块，所述的整流模块的输入端与传感器的测试点相连，其电源输入端连接汽车电池的电压输出端；信号处理模块，所述的信号处理模块的输入端与汽车电池的电压输出端相连；分压模块，所述的分压模块的输入端与电池相连，其嵌制电压端与所述的信号处理模块的输出端相连；模数转换模块，所述的模数转换模块的输入端与分压模块的输出端相连，其电源端与信号处理模块的输出端相连，其输出端与外部的显示设备相连。本发明一种汽车用直流电压传感器，能够就近测量电池电压，并将电压值以数字信号的形式输出用于显示，有效解决了传输距离和显示精度的问题。
文档编号G01R19/25GK102411083SQ20111020352
公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者徐国成, 戈梅华, 阮献忠 申请人:泰州市海陵区双宇电子有限公司