高压对低压的绝缘电阻的检测电路及检测方法与流程

本发明涉及一种检测电路，特别涉及一种用于检测高压对低压的绝缘电阻阻值的检测电路及检测方法。

背景技术：

现有的绝缘电阻的检测大多使用带隔离的采样模块对绝缘电阻进行采样，隔离过程中，隔离器件带来的emi影响较大。有些采用低精度的ad采样芯片对其进行采样，这样会造成检测精度低；有些又或采用电阻桥单点采样方式，这样的检测方式，计算过程复杂，单片机计算过程中负载率过大，检测的结果稳定性差，容易受外部信号干扰；或采用假设绝缘失效的方式进行采样检测，这样又会造成检测出的阻值范围具有局限性，不连续。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能提高对待测绝缘电阻的检测准确性的高压对低压的绝缘电阻的检测电路。

同时，提供一种能提高对待测绝缘电阻的检测准确性的高压对低压的绝缘电阻的检测方法。

一种高压对低压的绝缘电阻的检测电路，包括：与高压电源正极与低压端之间的第一绝缘电阻并联连接的第一检测电路、与高压电源负极与低压端之间的第二绝缘电阻并联的第二检测电路、及采集模块，所述第一检测电路包括：第一电路桥电阻组、及与所述第一电路桥电阻组串联或断开并由所述采集模块采集其电压的第一采样电阻，所述第二检测电路包括：第二电路桥电阻组、及与所述第二电路桥电阻组串联或断开并由所述采集模块采集其电压的第二采样电阻，所述第一采样电阻相对与第一电路桥电阻组连接的另一端接入低压端，所述第二采样电阻相对与所述第二电路桥电阻组连接的另一端接入低压端；所述第一电路桥电阻组或第二电路桥电阻组为可变阻值的可变电阻组、或第一、第二电阻组为可变电阻组。

在优选的实施例中，所述第一电路桥电阻组或第二电路桥电阻组为通过设置开关闭合或断开以改变接入检测电路电阻从而改变接入电阻值的可变电阻组。

在优选的实施例中，所述第一电路桥电阻组或第二电路桥电阻组包括：固定接入电阻、及可变接入或根据需要接入或断开的调节电阻。

在优选的实施例中，所述低压端为接地端，所述第一电路桥电阻组包括：一个或多个第一固定接入电阻、一个或多个第一调节电阻、及并联在所述第一调节电阻两端并根据需要进行闭合或断开的第一测试开关；所述第二电路桥电阻组包括：一个或多个第二固定接入电阻、一个或多个第二调节电阻、及并联在所述第二调节电阻两端并根据需要进行闭合或断开的第二测试开关。

在优选的实施例中，所述第一固定接入电阻与第二固定接入电阻阻值设置相同，所述第一调节电阻与第二调节电阻阻值设置相同，所述第一采样电阻与第二采样电阻阻值设置相同。

在优选的实施例中，所述采集模块设置有两路采用差分信号分别传输第一采样电阻、第二采样电阻采集传输数据的差分模拟数据采集通道，所述检测电路的电流等于或小于3ma，所述第一固定接入电阻为电阻r1，所述第一调节电阻为电阻r2，所述第二固定接入电阻为电阻r3，所述第二调节电阻为电阻r4，所述r1=r2、r3=r4。

在优选的实施例中，所述第一电路桥电阻组与第一采样电阻之间、或所述第二电路桥电阻组与第二采样电阻之间设置有高低压隔离开关。

一种高压对低压的绝缘电阻的检测方法，包括：

获取第一检测电路的电流：接通检测电路，采集第一采样电阻的电压，根据第一采集电阻的电压及电阻求解第一采集电阻的电流，从而获取第一采样电阻与第一电路桥电阻组串联连接形成的第一检测电路的电流；

第一绝缘电阻的电流表示：根据第一检测电路的电阻大小及电流求解所述第一检测电路电压，从而获取与第一检测电路并联连接、并连接在高压电源正极与低压端之间的待测的第一绝缘电阻的电压，根据第一绝缘电阻的电压与电阻阻值公式表示第一绝缘电阻的电流；

获取第二检测电路的电流：采集第二采样电阻的电压，根据第二采集电阻的电压及电阻求解第二采集电阻的电流，从而获取第二采样电阻与第二电路桥电阻组串联连接形成的第二检测电路的电流；

第二绝缘电阻的电流表示：根据第二检测电路的电阻大小及电流求解所述第二检测电路电压，从而获取与第二检测电路并联连接、并连接在高压电源负极与低压端之间的待测的第二绝缘电阻的电压，根据第二绝缘电阻的电压与电阻阻值公式表示第二绝缘电阻的电流；

列出表达式：根据第一检测电路的电流与第一绝缘电阻的电流之和等于第二检测电路的电流与第二绝缘电阻的电流之和列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

改变检测电路阻值：改变第一电路桥电阻组的阻值或第二电路桥电阻组阻值，

根据改变阻值的检测电路执行如下步骤：

获取第一检测电路的电流步骤、第一绝缘电阻的电流表示步骤、获取第二检测电路的电流步骤、第二绝缘电阻的电流表示步骤、列出表达式步骤；

联立方程求解:根据改变检测电路阻值前后获取的不同检测值，及第一检测电路的电流与第一绝缘电阻的电流之和等于第二检测电路的电流与第二绝缘电阻的电流之和等式获取的两个包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的不同求解方程表达式，联立获得第一方程组，求解待测第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值。

在优选的实施例中，还包括：再次改变检测电路阻值：改变第一电路桥电阻组的阻值或第二电路桥电阻组阻值、或变化第一、第二电路桥电阻组阻值，

根据再次改变阻值的检测电路，执行如下步骤：

获取第一检测电路的电流、第一绝缘电阻的电流表示、获取第二检测电路的电流、第二绝缘电阻的电流表示，

然后执行

列出表达式：根据再次改变检测电路阻值后求得的第一检测电路的电流与再次改变检测电路阻值后求得的第一绝缘电阻的电流之和等于再次改变检测电路阻值后求得的第二检测电路的电流与再次改变检测电路阻值后求得的第二绝缘电阻的电流之和，列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

联立方程求解:将再次改变检测电路阻值后形成的包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程与改变检测电路阻值后形成的求解方程、或与初始检测电路形成的求解方程联立获得第二方程组，求解待测第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值，

误差判断：若第一方程组求解获得待测第一绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得待测第一绝缘电阻的阻值的差值或差值比例在误差范围内，第一方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值差值或差值比例在误差范围内，则判断检测通过，

若判断检测通过则

获得绝缘电阻阻值：将第一方程组求解获得待测第一绝缘电阻与第二方程组求解获得待测第一绝缘电阻取均值或加权平均获得第一绝缘电阻的阻值，将第一方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值取均值或加权平均获得第二绝缘电阻的阻值。

在优选的实施例中，还包括：结果优化：重复操作或改变检测电路阻值联立方程组，对多次获得绝缘电阻阻值步骤获得的第一绝缘电阻的阻值、第二绝缘电阻的阻值分别进行均值计算或加权平均计算优化计算结果，得到优化后的第一绝缘电阻阻值、第二绝缘电阻阻值；

所述误差判断步骤中：若第一方程组求解获得待测第一绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得待测第一绝缘电阻的阻值的差值或差值比例不在误差范围内则舍弃；或若第一方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值差值或差值比例不在误差范围内，则舍弃；

若第一绝缘电阻的阻值的求解值及第二绝缘电阻的求解值舍弃，

则执行获取第一检测电路的电流步骤；

所述第一电路桥电阻组包括：一个或多个第一固定接入电阻、一个或多个第一调节电阻、及并联在所述第一调节电阻两端并根据需要进行闭合或断开的第一测试开关；所述第二电路桥电阻组包括：一个或多个第二固定接入电阻、一个或多个第二调节电阻、及并联在所述第二调节电阻两端并根据需要进行闭合或断开的第二测试开关；

所述改变检测电路阻值步骤或再次改变检测电路阻值步骤通过改变第一调节电阻的接入或接入个数改变第一电路桥电阻组的阻值，或通过改变第二调节电阻的接入或接入个数改变第二电路桥电阻组阻值；所述低压端为接地端。

上述的高压对低压的绝缘电阻的检测电路及检测方法，直接就检测出实际总正对地，总负对地的实际阻值，不依赖于模式分段检测，阻值范围具有连续性，与实际的情况更加接近；采用的计算方法及计算公式使计算量少，且计算过程无需开根号，对运算占用资源少。

附图说明

图1为本发明一实施例的高压对低压的绝缘电阻的检测电路的示意图；

图2为本发明一实施例的采集模块的示意图；

图3为本发明一实施例的高压对低压的绝缘电阻的检测方法的流程图；

图4为本发明一优选实施例的高压对低压的绝缘电阻的检测方法的流程图；

图5为本发明另一优选实施例的高压对低压的绝缘电阻的检测方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一实施例的高压对低压的绝缘电阻的检测电路100，包括：与接入高压电源正极与低压端之间的第一待测电阻并联连接的第一检测电路20、与接入高压电源负极与低压端之间的第二待测电阻并联的第二检测电路40、及采集模块u1。本实施例的高压电源相对于低压端电压而言，为相对高压电源。优选的，本实施例的高压电源主要为相对非安全电压电源，交流电大于或等于36v电源，直流电大于或等于60v电源。高压电源可为供电电源、电池包、储能电源、高压线缆等可提供电源功能的设备或系统。本实施例的低压端相对于高压电源端电压而言，低于高压电源端电压。本实施例的低压端优选为低压地端。

本实施例的第一待测电阻为绝缘电阻rp；第二待测电阻为绝缘电阻rn。

第一检测电路包括：第一电路桥电阻组、及与第一电路桥电阻组串联或断开并由采集模块u1采集其电压的第一采样电阻rx。

第一电路桥电阻组可为一个电阻，也可由多个电阻组成。第一电路桥电阻组可以根据需要采用并联或串联的多个电阻组成。优选的，第一电路桥电阻组可以根据需要采用改变电阻间的连接方式、或串联不同电阻、或并联不同电阻、或连接不同电阻、或改变连接电阻的个数来调节第一电路桥电阻组的阻值。

第二检测电路包括：第二电路桥电阻组、及与第二电路桥电阻组串联或断开并由采集模块采集其电压的第二采样电阻ry。第一电路桥电阻组或第二电路桥电阻组为可变阻值的可变电阻组。第一电路桥电阻组、第二电路桥电阻组中可以选择任意一个为可变电阻组，也可以两个都为可变电阻组。

第二电路桥电阻组可为一个电阻，也可由多个电阻组成。第二电路桥电阻组可以根据需要采用并联或串联的多个电阻组成。优选的，第二电路桥电阻组可以根据需要采用改变电阻间的连接方式、或串联不同电阻、或并联不同电阻、或连接不同电阻、或改变连接电阻的个数来调节第二电路桥电阻组的阻值。

优选的，第一电路桥电阻组、第二电路桥电阻组中至少有一个由多个电阻组成，或至少有一个由可测试阻值或知晓可变阻值的可变电阻组成。

进一步，本实施例的第一电路桥电阻组或第二电路桥电阻组包括：固定接入电阻、及可变接入或根据需要接入或断开的调节电阻。

进一步，本实施例的第一电路桥电阻组或第二电路桥电阻组为通过设置开关闭合或断开以改变接入检测电路的电阻从而改变接入电阻值的可变电阻组。

进一步，本实施例的第一电路桥电阻组或第二电路桥电阻组包括：固定接入电阻、及可变接入或根据需要接入或断开的调节电阻。本实施例的固定接入电阻可以为一个或多个。调节电阻也可根据需要设置一个或多个。

进一步，本实施例的低压端为接地端。

根据第一电路桥电阻组的设置，本实施例的第一电路桥电阻组包括：一个或多个第一固定接入电阻、一个或多个第一调节电阻、及并联在第一调节电阻两端并根据需要进行闭合或断开的第一测试开关。

第一测试开关通过开合从而控制第一调节电阻是否接入第一检测电路工作，从而改变第一电路桥电阻组的阻值。

第一调节电阻可以设置多个，可以在每个第一调节电阻上并联一个第一测试开关，也可以选择多个第一调节电阻上并联一个第一测试开关。多个第一调节电阻可以并联，可以串联，可以串并联任意组合。选择多个第一调节电阻上并联一个第一测试开关，第一调节电阻的个数根据需要进行选择，不影响测试即可。

根据第二电路桥电阻组的设置，本实施例的第二电路桥电阻组包括：一个或多个第二固定接入电阻、一个或多个第二调节电阻、及并联在第二调节电阻两端并根据需要进行闭合或断开的第二测试开关。

第二测试开关通过开合从而控制第二调节电阻是否接入第二检测电路工作，从而改变第二电路桥电阻组的阻值。

第二调节电阻可以设置多个，可以在每个第二调节电阻上并联一个第二测试开关，也可以选择多个第二调节电阻上并联一个第二测试开关。多个第二调节电阻可以并联，可以串联，可以串并联任意组合。选择多个第二调节电阻上并联一个第二测试开关，第二调节电阻的个数根据需要进行选择，不影响测试即可。

进一步，为了方便进行检测，优选的本实施例的第一固定接入电阻与第二固定接入电阻阻值设置相同，第一调节电阻与第二调节电阻阻值设置相同，第一采样电阻rx与第二采样电阻ry阻值设置相同，即rx=ry。

进一步，为了方便设计布置，同时方便测算，减少误差，本实施例的检测电路采用对称设计布置，第一固定接入电阻与第一调节电阻串联连接，第一调节电阻两端并联有第一测试开关s1，第一固定接入电阻的另一端与第一待测电阻连接，第一调节电阻另一端与第一采样电阻rx连接；第二固定接入电阻与第二调节电阻串联连接，第二调节电阻两端并联有第二测试开关s3，第二固定接入电阻的另一端与第二待测电阻连接，第二调节电阻另一端与第二采样电阻ry连接。进一步，为了进一步方便设计布置，并方便检测计算，在优选的本实施例中，第一固定接入电阻为电阻r1，第一调节电阻为电阻r2，第二固定接入电阻为电阻r3，第二调节电阻为电阻r4。电阻r1与电阻r2串联连接，电阻r1的另一端与绝缘电阻rp高压一端即电源正极一端连接，电阻r2另一端与第一采样电阻rx连接，第一采样电阻rx另一端接入低压地端并接入到绝缘电阻rp的低压端，电阻r2两端还并联有第一测试开关s1，第一采样电阻rx两端还接入采集模块u1；电阻r3与电阻r4串联连接，电阻r3的另一端与绝缘电阻rn高压端即电源负极一端连接，电阻r4另一端与第二采样电阻ry连接，第二采样电阻ry另一端接入低压地端并接入到绝缘电阻rn的低压端，电阻r4两端还并联有第二测试开关s3，第二采样电阻ry两端还接入采集模块u1。

为了进一步方便进行检测及计算，本实施例的第一固定接入电阻与第二固定接入电阻阻值设置相同，第一调节电阻与第二调节电阻阻值设置相同；即r1=r2、r3=r4。

如图2所示，进一步，优选的，本实施例的采集模块u1设置有采用差分信号分别传输第一采样电阻rx、第二采样电阻ry采集传输数据的差分模拟数据采集通道。

优选的，本实施例的采集模块u1为24位高精度采样芯片，具有较宽的放大倍数且低噪声输入模拟电压采样特点，两路全差分模拟电压采样通道和4路伪差分采样通道，保证了模拟电压采样过程中的采样数据的精准度和稳定度。采集模块u1的全差分模拟电压采样通道分别连接到第一采样电阻rx、第二采样电阻ry上。第一采样电阻rx、第二采样电阻ry与采集模块u1的全差分模拟电压采样通道分别连接的差分信号线上都设置有低通滤波电路，保证信号传输的稳定性。

如图2所示，采集模块u1的10脚aincom配置为伪差分工作模式时，模拟输入ain1至ain4以此输入为基准。

采集模块u1的11脚ain1为模拟输入，结合ain2使用时，可以配置为全差分输入对的正输入；结合aincom使用时，可以配置为伪差分输入。

采集模块u1的12脚ain2为模拟输入，结合ain1使用时，可以配置为全差分输入对的负输入；结合aincom使用时，可以配置为伪差分输入。

采集模块u1的13脚ain3为模拟输入，结合ain4使用时，可以配置为全差分输入对的正输入；结合aincom使用时，可以配置为伪差分输入。

采集模块u1的14脚ain4为模拟输入，结合ain3使用时，可以配置为全差分输入对的负输入；结合aincom使用时，可以配置为伪差分输入。

采集模块u1的15脚refin1（+）为正基准输入。

采集模块u1的16脚refin1（-）为负基准输入。

采集模块u1的17脚bpdsw为电桥关断开关，与agnd相连。

采集模块u1的18脚agnd为模拟地基准点。

采集模块u1的19脚dgnd为数字地基准点。

采集模块u1的23脚为串行数据输出/数据就绪输出。

同时，第一采样电阻rx、第二采样电阻ry采用的是差分走线将模拟电压传输到采集模块u1的两路差分模拟数据采样通道处，减少了模拟采样数据在线路传输过程中所受到的外界干扰影响。

本实施例的第一采样电阻rx、第二采样电阻ry为高精度的采样电阻，其精度保证在1%范围内，保证其采样电压精度能更高。

进一步，本实施例的第一电路桥电阻组与第一采样电阻之间、或第二电路桥电阻组与第二采样电阻之间设置有高低压隔离开关。本实施例的高低压隔离开关包括：第一隔离开关s2、第二隔离开关s4。

本实施例的第一电路桥电阻组与第一采样电阻之间设置第一隔离开关s2；第二电路桥电阻组与第二采样电阻之间设置第二隔离开关s4。

进一步，本实施例的第一调节电阻即电阻r2与第一采样电阻rx之间设置第一隔离开关s2；本实施例的第二调节电阻即电阻r4与第二采样电阻ry之间设置第二隔离开关s4。

由于人体安全电流为10ma，本实施例的检测电路的电流等于或小于10ma。为了保证安全，优选的，本实施例的检测电路的电流等于或小于3ma。设计时，在没有接入rp、rn，只有r1、r2、r3、r4接入回路的情况下即只有检测电路接入回路的情况下（包括开启或关闭第一测试开关s1、第二测试开关s3中任意一个或多个的情况），整个电路中的最大流过电流小于或等于3ma。从而采集模块u1的满量程即为：ux≤rx×3ma;uy≤ry×3ma。检测电路中的每个电阻自身功率要求：p≥(3ma）×(3ma）×r;根据限制电流固定不变，又考虑到成本设计，根据uz=r×i知：uz越大，其阻值要求越大，同时电阻自身功率要求也越高；根据欧姆定律，依据电源电压搭配好电阻电路，保证高压对地压的漏电保持在3ma以内。

本发明的采集模块u1采用24位高精度采样芯片采样，采用差分信号形式进行信号的传输，防止绝大部分的共模干扰；在每条差分信号线上都做低通滤波电路，保证信号传输的稳定性。为防止电阻失效，电阻额定功率选型要求p≥(3ma）×(3ma）×r；同时，保证由单独r1和r3一起串入高压电路中，回路电流i≤3ma时，r≥uz/i;电阻r1、r2、r3、r4主要是为搭建测试绝缘电阻的桥电路，并设置为r1=r3、r2=r4，rx=ry的对称电路。当r1、r3接入电路中，根据基尔霍夫的节点电压定理可以得到一组方程式，再将r2、r4接入时，根据基尔霍夫的节点电压定理可以得到另一组方程式；联立求解，就可以根据采样芯片所采样的电压值算出绝缘阻值rp、rn。

如图3所示，本发明一实施例的采用上述检测电路进行高压对低压的绝缘电阻的检测方法，包括：

步骤s101，获取第一检测电路的电流：接通检测电路，采集第一采样电阻的电压，根据第一采集电阻的电压及电阻求解第一采集电阻的电流，从而获取第一采样电阻与第一电路桥电阻组串联连接形成的第一检测电路的电流；

步骤s103，第一绝缘电阻的电流表示：根据第一检测电路的电阻大小及电流求解所述第一检测电路电压，从而获取与第一检测电路并联连接、并连接在高压电源正极与低压端之间的待测的第一绝缘电阻的电压，根据第一绝缘电阻的电压与阻值公式表示第一绝缘电阻的电流；

步骤s105，获取第二检测电路的电流：采集第二采样电阻的电压，根据第二采集电阻的电压及电阻求解第二采集电阻的电流，从而获取第二采样电阻与第二电路桥电阻组串联连接形成的第二检测电路的电流，

步骤s107，第二绝缘电阻的电流表示：根据第二检测电路的电阻大小及电流求解所述第二检测电路电压，从而获取与第二检测电路并联连接、并连接在高压电源负极与低压端之间的待测的第二绝缘电阻的电压，根据第二绝缘电阻的电压与阻值公式表示第二绝缘电阻的电流；

步骤s109，列出表达式：根据第一检测电路的电流与第一绝缘电阻的电流之和等于第二检测电路的电流与第二绝缘电阻的电流之和列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

步骤s111，改变检测电路阻值：改变第一电路桥电阻组的阻值或第二电路桥电阻组阻值，或第一、第一电路桥电阻组阻值；

根据改变阻值后的检测电路重复上述步骤进行检测：

步骤s101，获取第一检测电路的电流；

步骤s103，第一绝缘电阻的电流表示；

步骤s105，获取第二检测电路的电流；

步骤s107，第二绝缘电阻的电流表示；

步骤s109，列出表达式；

步骤s113，联立方程求解:根据改变检测电路阻值前后获取的不同检测值，及第一检测电路的电流与第一绝缘电阻的电流之和等于第二检测电路的电流与第二绝缘电阻的电流之和等式获取的两个包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的不同求解方程表达式，联立获得第一方程组，求解待测第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值。

步骤s103的第一绝缘电阻的电流表示根据步骤s101获取第一检测电路的电流进行推导表示，从而步骤s103相对设置在步骤s101之后，仅表示步骤s103置于步骤s101之后即可，不表示是临接顺序关系。

步骤s107第二绝缘电阻的电流根据步骤s105获取第二检测电路的电流进行推导表示，步骤s107相对设置在步骤s105之后即可，不表示依次执行关系。

步骤s101，获取第一检测电路的电流与步骤s105，获取第二检测电路的电流不分先后顺序。

步骤s109，列出表达式置于步骤s103、步骤s107之后即可，不表示依次执行关系。步骤s109列出表达式步骤只要设置在步骤s103、步骤s107之后，步骤s113联立方程求解之前即可，不表示依次执行关系。

如图4所示，进一步，优选的，本实施例的高压对低压的绝缘电阻的检测方法还包括：步骤s115，再次改变检测电路阻值：改变第一电路桥电阻组的阻值或第二电路桥电阻组阻值，

根据再次改变阻值后的检测电路，执行如下步骤：

步骤s101，获取第一检测电路的电流；

步骤s103，第一绝缘电阻的电流表示；

步骤s105，获取第二检测电路的电流；

步骤s107，第二绝缘电阻的电流表示；

步骤s109，列出表达式：根据再次改变检测电路阻值后求得的第一检测电路的电流与再次改变检测电路阻值后求得的第一绝缘电阻的电流之和等于再次改变检测电路阻值后求得的第二检测电路的电流与再次改变检测电路阻值后求得的第二绝缘电阻的电流之和列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

步骤s117，联立方程求解:将再次改变检测电路阻值后形成的包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程与改变检测电路阻值后形成的求解方程、或与初始检测电路形成的求解方程联立获得第二方程组，求解待测第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值；

步骤s119，误差判断：若第一方程组求解获得待测第一绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得待测第一绝缘电阻的阻值的差值或差值比例在误差范围内，第一方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值差值或差值比例在误差范围内，则判断检测通过，

若判断检测通过则

步骤s121，获得绝缘电阻阻值：将第一方程组求解获得待测第一绝缘电阻与第二方程组求解获得待测第一绝缘电阻取均值或加权平均获得第一绝缘电阻的阻值，将第一方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值取均值或加权平均获得第二绝缘电阻的阻值。

进一步，步骤s117，联立方程求解中，将再次改变检测电路阻值后形成的包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程与改变检测电路阻值后形成的求解方程、或与初始检测电路形成的求解方程联立获得第二方程组，求解待测第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值。其中，再次改变检测电路阻值后形成的检测电路与形成和其联立方程求解的改变检测电路阻值后形成的检测电路、或初始检测电路不同。

进一步，优选的，本实施例的高压对低压的绝缘电阻的检测方法还包括：步骤s123，结果优化：重复操作或改变检测电路阻值联立方程组，对多次获得绝缘电阻阻值步骤获得的第一绝缘电阻的阻值、第二绝缘电阻的阻值分别进行均值计算或加权平均计算优化计算结果，得到优化后的第一绝缘电阻阻值、第二绝缘电阻阻值。

进一步，步骤s119，误差判断步骤中：若第一方程组求解获得待测第一绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得待测第一绝缘电阻的阻值的差值或差值比例不在误差范围内则舍弃；或若第一方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值与第二方程组求解获得第二绝缘电阻的阻值差值或差值比例不在误差范围内，则舍弃；

若第一绝缘电阻的阻值的求解值及第二绝缘电阻的求解值舍弃，则重新检测；执行：

步骤s101，获取第一检测电路的电流：采集第一采样电阻的电压，根据第一采集电阻的电压及电阻求解第一采集电阻的电流，从而获取第一采样电阻与第一电路桥电阻组串联连接形成的第一检测电路的电流；

步骤s103，第一绝缘电阻的电流表示：根据第一检测电路的电阻大小及电流求解所述第一检测电路电压，从而获取与第一检测电路并联连接、并连接在高压电源正极与低压端之间的待测的第一绝缘电阻的电压，根据第一绝缘电阻的电压与阻值公式表示第一绝缘电阻的电流；

步骤s105，获取第二检测电路的电流：采集第二采样电阻的电压，根据第二采集电阻的电压及电阻求解第二采集电阻的电流，从而获取第二采样电阻与第二电路桥电阻组串联连接形成的第二检测电路的电流，

步骤s107，第二绝缘电阻的电流表示：根据第二检测电路的电阻大小及电流求解所述第二检测电路电压，从而获取与第二检测电路并联连接、并连接在高压电源负极与低压端之间的待测的第二绝缘电阻的电压，根据第二绝缘电阻的电压与阻值公式表示第二绝缘电阻的电流；

步骤s109，列出表达式：根据第一检测电路的电流与第一绝缘电阻的电流之和等于第二检测电路的电流与第二绝缘电阻的电流之和列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

步骤s111，改变检测电路阻值：改变第一电路桥电阻组的阻值或第二电路桥电阻组阻值，

根据改变阻值后的检测电路重复上述步骤进行检测：

步骤s101，获取第一检测电路的电流；

步骤s103，第一绝缘电阻的电流表示；

步骤s105，获取第二检测电路的电流；

步骤s107，第二绝缘电阻的电流表示；

步骤s109，列出表达式；

步骤s113，联立方程求解:根据改变检测电路阻值前后获取的不同检测值，及第一检测电路的电流与第一绝缘电阻的电流之和等于第二检测电路的电流与第二绝缘电阻的电流之和等式获取的两个包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的不同求解方程表达式，联立获得第一方程组，求解待测第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值。

继续改变检测电路的阻值进行检测；执行：步骤s115，再次改变检测电路阻值：改变第一电路桥电阻组的阻值或第二电路桥电阻组阻值，

根据再次改变阻值后的检测电路，执行如下步骤：

步骤s101，获取第一检测电路的电流；

步骤s103，第一绝缘电阻的电流表示；

步骤s105，获取第二检测电路的电流；

步骤s107，第二绝缘电阻的电流表示；

步骤s109，列出表达式：根据再次改变检测电路阻值后求得的第一检测电路的电流与再次改变检测电路阻值后求得的第一绝缘电阻的电流之和等于再次改变检测电路阻值后求得的第二检测电路的电流与再次改变检测电路阻值后求得的第二绝缘电阻的电流之和列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

步骤s117，联立方程求解:将再次改变检测电路阻值后形成的包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程与改变检测电路阻值后形成的求解方程、或与改变前或初始检测电路形成的求解方程联立获得第二方程组，求解待测第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值。

进一步，本实施例的第一电路桥电阻组包括：一个或多个第一固定接入电阻、一个或多个第一调节电阻、及并联在所述第一调节电阻两端并根据需要进行闭合或断开的第一测试开关。第二电路桥电阻组包括：一个或多个第二固定接入电阻、一个或多个第二调节电阻、及并联在第二调节电阻两端并根据需要进行闭合或断开的第二测试开关。

步骤s111，改变检测电路阻值，或步骤s115，再次改变检测电路阻值步骤中通过改变第一调节电阻的接入或接入个数改变第一电路桥电阻组的阻值，或通过改变第二调节电阻的接入或接入个数改变第二电路桥电阻组阻值。

本实施例中，优选的选择改变第一调节电阻的接入即第一调节电阻接入或不接入第一检测电路中以改变第一电路桥电阻组的阻值；改变第二调节电阻的接入即第二调节电阻接入或不接入第二检测电路中以改变第二电路桥电阻组的阻值。

进一步，本实施例的低压端为接地端。

如图1及图5所示，本发明一优选实施例的采用上述检测电路进行高压对低压的绝缘电阻的检测方法，包括如下：

步骤s301，闭合第一隔离开关s2、第二隔离开关s4，接通检测电路；

步骤s303，采集模块u1通过差分信号传输采集第一采样电阻的电压ux1、第二采样电阻的电压uy1；

步骤s305，根据i1.1=ux1/rx计算第一采样电阻电流，从而获得第一检测电路的电流，

根据i4.1=uy1/ry计算第二采样电阻电流，从而获得第二检测电路的电流，

步骤s307，根据up.1=(r1+r2+rx)×i1.1计算第一检测电路的电压，从而获得与第一检测电路并联的第一待测电阻即绝缘电阻rp两端的电压，

根据un.1=(r3+r4+ry)×i4.1计算第二检测电路的电压，从而获得与第二检测电路并联的第二待测电阻即绝缘电阻rn两端的电压；

步骤s309，根据公式i2.1=up.1/rp，即根据所求的第一待测电阻即绝缘电阻rp两端的电压与其待求阻值公式表示第一待测电阻即绝缘电阻rp的电流，

根据i3.1=un.1/rn，即根据所求的第二待测电阻即绝缘电阻rn两端的电压与其待求阻值公式表示第二待测电阻即绝缘电阻rn的电流；

步骤s311，根据公式i1.1+i2.1=i3.1+i4.1，列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

步骤s501，闭合第一隔离开关s2、第二隔离开关s4、第一测试开关s1，接通检测电路；

步骤s503，采集第一采样电阻的电压ux2、第二采样电阻的电压uy2；

步骤s505，根据i1.2=ux2/rx计算第一采样电阻电流，从而获得第一检测电路的电流，

根据i4.2=uy2/ry计算第二采样电阻电流，从而获得第二检测电路的电流；

步骤s507，根据up.2=(r1+rx)×i1.2计算第一检测电路的电压，从而获得与第一检测电路并联的第一待测电阻即绝缘电阻rp两端的电压，

根据un.2=(r3+r4+ry)×i4.2计算第二检测电路的电压，从而获得与第二检测电路并联的第二待测电阻即绝缘电阻rn两端的电压；

步骤s509，根据公式i2.2=up.2/rp，即根据所求的第一待测电阻即绝缘电阻rp两端的电压与其待求阻值公式表示第一待测电阻即绝缘电阻rp的电流，

根据i3.2=un.2/rn，即根据所求的第二待测电阻即绝缘电阻rn两端的电压与其待求阻值公式表示第二待测电阻即绝缘电阻rn的电流；

步骤s511，根据公式i1.2+i2.2=i3.2+i4.2，列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

步骤s701，闭合第一隔离开关s2、第二隔离开关s4、第一测试开关s1、第二测试开关s3，接通检测电路；

步骤s703，采集第一采样电阻的电压ux3、第二采样电阻的电压uy3；

步骤s705，根据i1.3=ux3/rx计算第一采样电阻电流，从而获得第一检测电路的电流，

根据i4.3=uy3/ry计算第二采样电阻电流，从而获得第二检测电路的电流；

步骤s707，根据up.3=(r1+rx)×i1.3计算第一检测电路的电压，从而获得与第一检测电路并联的第一待测电阻即绝缘电阻rp两端的电压，

根据un.2=(r3+ry)×i4.3计算第二检测电路的电压，从而获得与第二检测电路并联的第二待测电阻即绝缘电阻rn两端的电压；

步骤s709，根据公式i2.3=up.3/rp，即根据所求的第一待测电阻即绝缘电阻rp两端的电压与其待求阻值公式表示第一待测电阻即绝缘电阻rp的电流，

根据i3.3=un.3/rn，即根据所求的第二待测电阻即绝缘电阻rn两端的电压与其待求阻值公式表示第二待测电阻即绝缘电阻rn的电流；

步骤s711，根据公式i1.3+i2.3=i3.3+i4.3，列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程；

当然也可以选择闭合第一隔离开关s2、第二隔离开关s4、第二测试开关s3，接通检测电路；然后采集第一采样电阻的电压ux4、第二采样电阻的电压uy4；再进行计算，与上述类似，在此不在赘述。

在i1.x+i2.x=i3.x+i4.x列出包含第一绝缘电阻及第二绝缘电阻的求解方程中任选两个求解方程联立方程组形成第一方程组，并求解第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值；

再任意选择两个求解方程联立除第一个方程组外的第二个方程组即与第一方程组不同即可，并求解第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值。

本实施例中，选择i1.1+i2.1=i3.1+i4.1和i1.2+i2.2=i3.2+i4.2联立第一方程组进行说明。选择i1.3+i2.3=i3.3+i4.3和i1.1+i2.1=i3.1+i4.1联立第二方程组进行说明。联立方式仅为便于说明，不限于上述联立方式。

步骤s901，联立i1.1+i2.1=i3.1+i4.1和i1.2+i2.2=i3.2+i4.2形成第一方程组，计算第一待测电阻即绝缘电阻rp、及第二待测电阻即绝缘电阻rn的阻值，

rp=[（r1+r2+rx）×(r3+r4+ry)×(ux1×uy2-ux2×uy1)]/[(r3+r4+ry)×(uy1×uy2+uy1×ux2)-(r3+r4+ry)×(uy1×uy2+uy2×ux1)]；

rn=[（r1+r2+rx）×(r1+rx)×(ux1×uy3-ux3×uy1)]/[(r1+rx)×(uy1×uy3+uy1×ux3)-(r1+r2+rx)×(uy1×uy3+uy3×ux1)]；

步骤s903，联立i1.3+i2.3=i3.3+i4.3和i1.1+i2.1=i3.1+i4.1形成第二方程组，计算第一待测电阻即绝缘电阻rp、及第二待测电阻即绝缘电阻rn的阻值，

rp=[（r1+r2+rx）×(r3+ry)×(ux1×uy3-ux3×uy1)]/[(r3+ry)×(uy1×uy3+uy1×ux3)-(r3+r4+ry)×(uy1×uy3+uy3×ux1)]，

rn=[（r1+r2+rx）×(r1+rx)×(ux1×uy3-ux3×uy1)]/[(r1+rx)×(uy1×uy3+uy1×ux3)-(r1+r2+rx)×(uy1×uy3+uy3×ux1)]；

步骤s905，比较根据第一方程组求解的rp、rn的阻值与根据第二方程组求解的rp、rn的阻值，是否在设定误差范围内；若误差在设定范围内则检测通过，

若超过设定误差则过滤掉，重新进行检测；

若检测通过，则执行：

步骤s907，将第一方程组求解的rp、rn的阻值与根据第二方程组求解的rp、rn的阻值分别进行加权平均，或均值计算，求得第一次测得的rp、rn阻值。

根据设定次数，重复上述步骤，如操作设定10次等。

步骤s909，将每次求得的rp、rn阻值分别各自进行加权平均或求均值，得最后rp、rn阻值。

优选的，步骤s905，根据第一方程组求解的rp、rn的阻值与根据第二方程组求解的rp、rn的阻值的误差控制在5%以内，即两个方程组求得的rp、rn的阻值的差值相对于阻值来说控制在5%以内。

本发明主要应用于相对高压电对低压电的绝缘电阻阻值进行的检测，包括如高压线缆对低压线的绝缘阻抗检测，汽车动力电池包的总正总负对系统低压的绝缘阻抗检测，储能总正总负对供电低压系统的绝缘电阻检测等一切高压对低压系统的绝缘阻抗的检测。

本发明的高压对低压的绝缘电阻检测电路及检测方法，对微机运算占用资源少，计算过程不需要开根号；采用计算作结果比较，保证计算结果的准确性；采用多次求平均值，保证了数据的更进一步的准确稳定。

本发明的采集模块u1采用的24位精度的ad芯片，采集的精度高；相对现有的检测方案都是分模式判断检测，其高压总正对低压地绝缘阻值最小，高压总负对低压地绝缘阻值最小，在总正、总负对低压地等阻值时，其检测的结果误差很大；而本发明的高压对低压的绝缘电阻检测电路及检测方法检测出的阻值范围具有连续性，不依赖于模式分段检测，直接就检测出实际总正对地，总负对地的实际阻值，与实际的情况更加接近。

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，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，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。