提高汽車a/d採樣精度的改善電路的製作方法

2023-10-04 21:20:59

專利名稱：提高汽車a/d採樣精度的改善電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車儀表A/D採樣精度的改善電路。 背暈技術
汽車儀表上傳統的A/D採樣處理電路主要是，直接採集整車上提供可變電阻所提供的電 壓信號與點火信號的分壓比，然後與微處理器(MCU)中所測得的點火電壓進行比較，從而確 定輸入的模擬電壓值。由於整車上有許多大電流電器，這將對模擬地電平產生影響，因此這 種電路採樣的A/D信號精度往往不高。
圖1為現有汽車儀表上的A/D採樣處理電路。具體描述如下
Rx為可變電阻(例如燃油表傳感器或溫度表傳感器等，通過測量其阻值變化，經過換算， 得到燃油、溫度等的具體的數值)，通過Rx的變化，將改變Ui的大小，經過採樣，MCU所計 算得出的埠電壓也將隨Rx而改變，近而改變相應儀表上顯示的值。其中，RL —般為大電阻， 主要是降低迴路電流。Rs為上拉電阻。此時，Uout"Ui=Rx*Uign/(Rs+Rx);而MCU通過比較 Uout與採樣到的Uign電壓Uign'，計算得出Uout'電壓。
上述計算過程中主要存在兩處誤差 一是MCU內部得到的點火電壓值同樣也是A/D採樣 電壓(Uign'),採樣過程中就必然有一定的誤差，因此Uign'只能最大程度接近Uign，不會 完全等同。二是計算的前提是假定地電平Ub-O。但實際上，由於整車大電流器件的存在，地 電平往往都會有一定程度的抬高，即Ub = I*Rl (Rl為線路電阻)。這兩處的主要誤差就使得 採樣得到的uout'電壓與實際的電壓值(Ui—Ub)相差甚大，影響處理結果，通常在儀表上 反應為燃油表或溫度表指針較實際情況出現偏移現象，指示不準確。

實用新型內容
針對現有技術中的不足之處，本實用新型的目的在於，提供一種提高汽車A/D採樣精度的 改善電路，通過二次採樣，並比較這兩次的採樣值，從而得出最符合實際情況的採樣電壓值， 提高採樣精度，使得儀表指示精度更準確，更好地滿足客戶要求。
為達上述目的，本實用新型採用如下技術方案
一種提高汽車A/D採樣精度的改善電路，包括依次串接於電源與地之間的三極體、上拉 電阻、可變電阻，以及MCU,其中，三極體基極與MCU的一個用於控制該三極體導通和截止的引腳相連，MCU中用於測量電壓的引腳連接於上拉電阻與可變電阻的連接處。 進一步地，在所述三極體基極與MCU的引腳之間還串聯有一電阻。
進一步地，MCU中用於測量電壓的引腳與上拉電阻(Rs)和可變電阻(Rx)的連接處串接 有一電阻RL。
進一步地，所述MCU的供電電壓與所述電源電壓相等。 進一步地，所述MCU連接於所述電源電壓上。
本實用新型採用二次採樣電路分別對模擬信號和地信號進行A/D採樣，從而糾正由於地電 平的零位偏移對模擬信號釆樣所產生的誤差，改善和提高了 A/D採樣精度。


圖1為現有汽車儀表上的A/D採樣處理電路。
圖2為本發明提高汽車A/D採樣精度的改善電路實施例。
具體實施方式
如圖2所示， 一種提高汽車A/D採樣精度的改善電路，包括依次串接電源(VCC， +5V) 與地之間的三極體(Q)、上拉電阻(Rs)、可變電阻(Rx)，以及MCU，其中，三極體(Q)基 極與MCU的一個用於控制該三極體(Q)導通和截止的引腳相連，MCU中用於測量電壓的引腳 連接於上拉電阻(Rs)與可變電阻(Rx)的連接處。
其中，在所述三極體(Q)基極與MCU的引腳之間還串聯有一電阻R。
其中，所述MCU的供電電壓與所述電源電壓相等。
其中，所述MCU連接於所述電源電壓上。通過所述電源(VCC， +5V)供電。
其中，MCU中用於測量電壓的引腳與上拉電阻(Rs)和可變電阻(Rx)的連接處串接有一
電阻RL。
其工作原理，描述如下
MCU輸出信號控制三極體Q的導通和截止。
1、當控制信號Ua為高電平，三極體Q導通，MCU對上拉電阻(Rs)與可變電阻(Rx)的 連接處的電壓(模擬信號)Ui進行採樣，計算公式與現有技術中的方法相似，即 UoutpUi-Rx+VCC/(Rs+Rx)，此時不釆用電阻上拉到點火電壓，而是上拉到5V電源VCC，這 樣可以避免MCU採樣點火電壓Uign時導致的誤差，將Uout與VCC作比較，MCU得到採樣電壓值Uout'u以最大程度接近Uout"
2、當控制信號Ua為低電平，三極體Q截止，此時MCU對地電平進行採樣，得到Uout'2 ^ Uout2=Ub;則MCU中採樣電壓Uout'-Uout'i - Uout'2 ,最大程度接近(Ui-Ub),從而提高 了採樣精度。
本實用新型通過增加了一個三極體和一個電阻，無需增加大的成本，就能夠有效地改善和 提高A/D採樣精度。可廣泛用於汽車儀表上的燃油表或溫度表、點火電路等A/D信號的處理。
權利要求1、一種提高汽車A/D採樣精度的改善電路，其特徵在於包括依次串接於電源與地之間的三極體、上拉電阻、可變電阻，以及MCU，其中，三極體基極與MCU的一個用於控制該三極體導通和截止的引腳相連，MCU中用於測量電壓的引腳連接於上拉電阻與可變電阻的連接處。
2、 根據權利要求1所述的提高汽車A/D採樣精度的改善電路，其特徵在於在所述三極 管基極與MCU的引腳之間還串聯有一電阻。
3、 根據權利要求1所述的提高汽車A/D採樣精度的改善電路，其特徵在於MCU中用於 測量電壓的引腳與上拉電阻和可變電阻的連接處串接有一電阻。
4、 根據權利要求1所述的提高汽車A/D採樣精度的改善電路，其特徵在於所述MCU的 供電電壓與所述電源電壓相等。
5、 根據權利要求4所述的提高汽車A/D採樣精度的改善電路，其特徵在於所述MCU連 接於所述電源電壓上。
專利摘要一種提高汽車A/D採樣精度的改善電路，包括依次串接於電源與地之間的三極體、上拉電阻、可變電阻，以及MCU，其中，三極體基極與MCU的一個用於控制該三極體導通和截止的引腳相連，MCU中用於測量電壓的引腳連接於上拉電阻與可變電阻的連接處。本實用新型採用二次採樣電路分別對模擬信號和地信號進行A/D採樣，從而糾正由於地電平的零位偏移對模擬信號採樣所產生的誤差，改善和提高了A/D採樣精度。
文檔編號G08C19/16GK201060548SQ20072007182
公開日2008年5月14日 申請日期2007年6月28日 優先權日2007年6月28日
發明者毅 楊, 王寶珍, 範忠良 申請人:上海德科電子儀表有限公司