[發明專利]在線測量電流的方法和裝置

無效

• 申請號: 200910085599.2
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101561458A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 劉海先
• 申請（專利權）人: 劉海先
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 尹振啟

1.一種在線測量電流的方法，具體為：

1)在被測電路中選取一具有線性阻抗的元件；

2)在被測電路保持正常工作狀態下，使用選頻電壓表測取所選元件 兩端的電壓，然后在所選元件兩端并接一測試電源，并且使用選頻電壓 表測取所選元件兩端的電壓以及使用選頻電流表測取由測試電源和所選 元件所構成的回路中電流；

3)通過計算得出所要測量的電流值；

在進行所述步驟2)之前，首先確定所選元件中工作電流的性質，然 后根據被測量電流的性質，再進行所述步驟2)、步驟3)。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當被測量電流為直流時，所 述步驟2)、步驟3)具體為：

用電壓測量裝置測取所選元件兩端的電壓，得到一電壓值V1；所述 所選元件為電阻，然后，在所選元件兩端并接一直流測試電源，使由該 直流測試電源和所選元件構成的回路中產生一測試電流I1，并同時測取 所選元件兩端的電壓，得到一電壓值V2；最后，通過公式：I＝I1×V1/ (V2-V1)計算得出被測電路中的直流工作電流。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當被測量電流為直流時，所 述步驟2)、步驟3)具體為：

用輸出方波脈沖信號的測試電源，串聯電流測量裝置后，并聯在所 選元件的兩端，所述所選元件為電阻，同時在所選元件兩端并聯電壓測 量裝置，分別測取輸出方波高電平時的電壓Vth、電流Ith和輸出方波低 電平時的電壓Vtl、電流Itl，最后通過公式 I＝(Ith*Vtl-Vth*Itl)/(Vth-Vtl)計算出所選元件中的直流工作電流I。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當被測量電流為直流時，所 述步驟2)、步驟3)具體為：

首先，用電壓測量裝置測取所選元件兩端的電壓，得到一電壓值V1； 所述所選元件為電阻，然后，用發出正弦波的交流測試電源與串聯在交 流測試電源上的選頻電流測量裝置并聯在所選元件的兩端，測取測試電 流It，用選頻電壓測量裝置測取所選元件兩端的電壓Vt，計算出阻抗值 Z＝Vt/It；最后，通過公式I＝V1/R計算出所選元件中的工作電流I，其中 R為Z的實部。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當被測量電流為交流時，所 述步驟2)、步驟3)具體為：

首先，用選頻電壓測量裝置測取所選元件兩端的電壓V；然后，用發 出正弦波的交流測試電源與串聯在測試電源上的選頻電流測量裝置并聯 在所選元件的兩端，測取測試電流It，所述發出正弦波的交流測試電源 選用的頻率不同于被測量電流中所包含交流成分的頻率，用選頻電壓測 量裝置測取所選元件兩端的電壓Vt，計算出阻抗值Z＝Vt/It；最后，通 過公式I＝V/Z計算出所選元件中的工作電流I，其中的Z、Vt、It、V、I 均為矢量。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述所選元件為被測電路中 的一段導線、電阻、電感或電容。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，用四線制測試方法，電流測 試裝置與所述測試電源串聯后，設置在所述所選元件兩端，電壓測試裝 置同時設置在所述所選元件的兩端，電壓測試裝置與測試電源和電流測 試裝置通過所選元件的引線連接。

8.實施上述權利要求1-7任一所述的方法的一種在線測量電流的裝置， 其特征在于，該裝置包括測試電源、選頻電壓測量裝置、選頻電流測量 裝置、信號處理單元、顯示器，其中，測試電源能夠輸出直流方波脈沖 信號和交流正弦波信號，信號處理單元用于對選頻電壓測量裝置和選頻 電流測量裝置測取的信號進行運算處理，以得到所要測量的工作電流值， 顯示器用于顯示測量結果及測取信號的波形。

9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述信號處理單元的運算處 理包括對被測量電流有效值的計算、絕對值計算、絕對平均值的計算。