[發明專利]直流電流表和萬用表及應用該電流表或萬用表的測量方法

有效

• 申請號: 201310252038.3
• 申請日: 2013-06-22
• 公開（公告）號: CN103293362A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 張召德
• 申請（專利權）人: 青島歌爾聲學科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/12
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 王秀芝

技術領域

本發明涉及電量測量儀表技術領域，特別涉及一種直流電流表和萬用表及應用該電流表或萬用表的測量方法。

背景技術

電量測量包括對電流、電壓、功率和電能等的測量，其中電流和電壓是電工測量中最基本的兩個電量，其它電量和非電量的測量都可以轉化成電流或電壓進行測量。目前在測量電流或電壓時，普遍采用的是電流表、電壓表或萬用表進行測量。

現有設備在測量某電路中的電流時，需要將測量儀表串聯到測量線路中。由于儀表的內阻不為0，這就相當于在測量電路中串聯了一個電阻，這個電阻很小，一般不會影響到測量的準確性，但在一些特殊的情況下，如待測量線路中的電阻值與儀表內阻相差較小時，測出的結果就會出現偏差。如圖1所示，沒有將儀表串聯到電路中時，環路電流是1.5A；把儀表串聯到電路中測量電流時，測得電流約為1.43A，與準確電流偏離70mA，儀表的內阻影響到了環路電流，導致測量結果錯誤。

現有設備在測量電路某兩點間的電壓時，需要將儀表并聯在兩點之間。由于儀表的內阻不是無窮大，這就相當于在兩個測量點之間并聯了一個有限大的電阻。這個電阻也是要消耗待測量電路的電流，雖然這個電流很小，一般不會影響到測量的準確性，但在一些特殊的情況下，如待測量電路的阻值與儀表的內阻相差較小時，測出的結果就會出現偏差。如圖2所示，沒有將儀表并聯到電路的兩測量點時，兩點間電壓是2V；用儀表測量兩測量點間的電壓時，測量值為1.5V。這是因為儀表的內阻需要消耗電流，導致測量結果錯誤。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種直流電流表，用此直流電流表進行電流測量時，其等效內阻為0，對待測量電路不產生影響，能夠準確的測量出電路電流。

基于一個總的發明構思，本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種應用上述直流電流表進行直流電流測量的方法，此直流電流測量方法能夠準確的測量出電路電流。

基于一個總的發明構思，本發明所要解決的第三個技術問題是提供一種直流萬用表，此直流萬用表在測量電流時，其等效內阻為0；在測量電壓時，其等效內阻無窮大，能夠準確的測量出電路中的電流和電壓。

基于一個總的發明構思，本發明所要解決的第四個技術問題是提供一種應用上述直流萬用表進行直流電流測量的方法，此直流電流測量方法能夠準確的測量出電路電流。

基于一個總的發明構思，本發明所要解決的第五個技術問題是提供一種應用上述直流萬用表進行直流電壓測量的方法，此直流電壓測量方法能夠準確的測量出電路電壓。

為解決上述第一個技術問題，本發明的技術方案是：

一種直流電流表，包括用于與待測量電路的測量點相連接的第一信號輸入端和第二信號輸入端，還包括：主控制器MCU，電連接有程控電壓源模塊和電流檢測模塊，用于根據所述電流檢測模塊傳輸過來的信號控制所述程控電壓源模塊輸出電壓信號；所述程控電壓源模塊，用于根據所述MCU的信號輸出變化的電壓信號，所述程控電壓源模塊的一個輸出端串接有電阻R31，所述電阻R31串接所述第一信號輸入端，所述程控電壓源模塊的另一個輸出端電連接所述第二信號輸入端；所述電流檢測模塊，用于將檢測到的電流信號傳輸給所述MCU，所述電流檢測模塊的一端電連接所述第一信號輸入端，所述電流檢測模塊的另一端電連接所述第二信號輸入端；電源模塊，用于給所述直流電流表供電，所述電源模塊電連接所述MCU。

其中，所述直流電流表還包括用于顯示電流值的顯示模塊，所述顯示模塊電連接所述MCU。

其中，所述程控電壓源模塊為程控電壓源設備或程控電壓源電路。

為解決上述第二個技術問題，本發明的技術方案是：

一種應用上述直流電流表進行直流電流測量的方法，包括以下步驟：S1、將所述直流電流表串聯到待測量的電路中；S2、所述電流檢測模塊檢測電流信號，并將檢測到的電流信號傳輸給所述MCU；S3、所述MCU根據所述電流檢測模塊傳輸過來的電流信號判斷出電流方向，然后控制所述程控電壓源模塊輸出與所述電流方向相同的電壓U1，所述電壓U1逐漸增大，直到所述電流檢測模塊檢測到的電流為0；S4、MCU根據公式：I1=U1/(R31+r1)計算出待測量電路的電流值，并通過一顯示模塊顯示電流值I1，其中：I1=待測量電路的電流值，U1=所述電流檢測模塊檢測到的電流為0時的所述程控電壓源模塊輸出的電壓值，r1=所述程控電壓源模塊線路上導線的等效電阻值。

為解決上述第三個技術問題，本發明的技術方案是：