远近端电压采集的无缝切换电路及测试仪的制作方法

本发明涉及电池/电容测试领域，特别涉及一种远近端电压采集的无缝切换电路及测试仪。

背景技术：

1、在电池/电容充放电的过程中由于输出线路上存在线损，导致产品输出端口与被测电池/电容的端口间存在电压差造成电压精度降低，为了解决这个问题，技术上把输出端口的采样点向外移至负载的输入端口，这称之为远端采样。

2、远端采样解决了精度问题，同时，它也带来了另一个技术问题，即当采样线与功率线接触不良或者断开时，使电压采样异常，导致测试仪的输出电压异常。而输出电压异常，可能会导致被测电池/电容被击穿、损坏，甚至触电、火灾等危险。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种远近端电压采集的无缝切换电路及测试仪，能够实现远端采样和近端采样的无缝切换，避免因为接触不良和采样线脱落时导致电压采样异常的问题，并且不会因为切换导致精度损失。

2、根据本发明第一方面实施例的远近端电压采集的无缝切换电路，用于测试仪，测试仪连接被测电池/电容进行测试，包括：电压采集端，用于采集电压信号；远端采样单元，所述远端采样单元包括远端采样端、第一运算放大器u1c和二极管d1，所述远端采样端用于连接被测电池/电容的两端，所述远端采样端的正极通过电阻r3连接所述第一运算放大器u1c的反相端，所述远端采样端的负极通过电阻r4连接所述第一运算放大器u1c的同相端，所述第一运算放大器u1c的输出端通过电阻r16连接所述电压采集端，所述第一运算放大器u1c的反相端通过电阻r14分别连接所述二极管d1的正极和所述电压采集端，所述二极管d1的负极连接所述第一运算放大器u1c的输出端；近端采样单元，所述近端采样单元包括近端采样端、第二运算放大器u1a和二极管d2，所述近端采样端用于连接测试仪的输出端子，所述近端采样端的正极通过电阻r6连接所述第二运算放大器u1a的反相端，所述近端采样端的负极通过电阻r5连接所述第二运算放大器u1a的同相端，所述第二运算放大器u1a的输出端通过电阻r15连接所述电压采集端，所述第二运算放大器u1a的反相端通过电阻r12分别连接所述二极管d2的正极和所述电压采集端，所述二极管d2的负极连接所述第二运算放大器u1a的输出端。

3、根据本发明第一方面实施例的远近端电压采集的无缝切换电路，至少具有如下有益效果：

4、本发明实施方式中电压采集端通过远端采样单元连接被测电池/电容的两端，通过近端采样单元连接测试仪的输出端子，当远端采样端的电压大于近端采样端的电压时，第二运算放大器u1a输出到达电源轨，电压采集端的采样电压由远端决定；当近端采样端的电压大于远端采样端的电压时，第一运算放大器u1c输出到达电源轨，电压采集端的采样电压由近端决定；当远端采样端掉线时，电路可以自动切换至近端采样，保证了测试仪能正常采集到电压，避免因为接触不良和采样线脱落时导致电源输出超出设定范围，从而产生的各种问题。此外本申请将作为钳位二极管的二极管d1和二极管d2设置在反馈闭环以内，在远端采样和近端采样切换时不会损失精度。本申请可以实现远端采样和近端采样的无缝切换，并且不会因为切换导致精度损失。

5、根据本发明的一些实施例，所述第一运算放大器u1c的同相端通过电阻r13接地。

6、根据本发明的一些实施例，所述第二运算放大器u1a的同相端通过电阻r11接地。

7、根据本发明的一些实施例，所述第一运算放大器u1c和第二运算放大器u1a的型号皆为tl0841d。

8、根据本发明的一些实施例，所述二极管d1和二极管d2的型号皆为d1n4148。

9、根据本发明第二方面实施例的测试仪，包括上述的远近端电压采集的无缝切换电路。

10、根据本发明第二方面实施例的测试仪，至少具有如下有益效果：

11、本发明实施方式中电压采集端通过远端采样单元连接被测电池/电容的两端，通过近端采样单元连接测试仪的输出端子，当远端采样端的电压大于近端采样端的电压时，第二运算放大器u1a输出到达电源轨，电压采集端的采样电压由远端决定；当近端采样端的电压大于远端采样端的电压时，第一运算放大器u1c输出到达电源轨，电压采集端的采样电压由近端决定；当远端采样端掉线时，电路可以自动切换至近端采样，保证了测试仪能正常采集到电压，避免因为接触不良和采样线脱落时导致电源输出超出设定范围，从而产生的各种问题。此外本申请将作为钳位二极管的二极管d1和二极管d2设置在反馈闭环以内，在远端采样和近端采样切换时不会损失精度。本申请可以实现远端采样和近端采样的无缝切换，并且不会因为切换导致精度损失。

12、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种远近端电压采集的无缝切换电路，用于测试仪，测试仪连接被测电池/电容进行测试，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的远近端电压采集的无缝切换电路，其特征在于，所述第一运算放大器u1c的同相端通过电阻r13接地。

3.根据权利要求1所述的远近端电压采集的无缝切换电路，其特征在于，所述第二运算放大器u1a的同相端通过电阻r11接地。

4.根据权利要求1所述的远近端电压采集的无缝切换电路，其特征在于，所述第一运算放大器u1c和第二运算放大器u1a的型号皆为tl0841d。

5.根据权利要求1所述的远近端电压采集的无缝切换电路，其特征在于，所述二极管d1和二极管d2的型号皆为d1n4148。

6.一种测试仪，其特征在于，包括权利要求1至5任意一项所述的远近端电压采集的无缝切换电路。

技术总结
本发明公开了一种远近端电压采集的无缝切换电路及测试仪，包括电压采集端、远端采样单元和近端采样单元，当远端采样端的电压大于近端采样端的电压时，电压采集端的采样电压由远端决定；当近端采样端的电压大于远端采样端的电压时，电压采集端的采样电压由近端决定；当远端采样端掉线时，电路可以自动切换至近端采样，保证了测试仪能正常采集到电压，避免因为接触不良和采样线脱落时导致电源输出超出设定范围，从而产生的各种问题。此外本申请将钳位二极管设置在反馈闭环以内，在远端采样和近端采样切换时不会损失精度。本申请可以实现远端采样和近端采样的无缝切换，并且不会因为切换导致精度损失。

技术研发人员：吴宏,罗潇
受保护的技术使用者：湖南恩智测控技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12