[發明專利]電流檢測電路以及測量裝置

有效

• 申請號: 201310571254.4
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103558445B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 姚宏;楊非;楊勇
• 申請（專利權）人: 福祿克精密測量有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京市君合律師事務所 11517
• 代理人: 毛健;吳龍瑛

本申請公開了一種電流檢測電路和測量裝置。電流檢測電路包括：第一輸入端子及第二輸入端子，其用于引入在電流路徑中流動的受測電流；分流電阻，其耦接在所述電流路徑中，用于將所述受測電流轉換為所述分流電阻兩端的輸出電壓差；放大器，其具有第一輸入節點、第二輸入節點、輸出節點以及包括過流保護器件的反饋路徑，所述第一輸入節點耦接到所述第一輸入端子，所述第二輸入節點耦接到所述第二輸入端子，其中所述反饋路徑耦接在所述輸出節點與所述第一輸入端子之間；以及輸出端子，其耦接到所述第二輸入端子，并且耦接到所述分流電阻以輸出所述輸出電壓差。該電流檢測電路具有較大的電流檢測范圍，并且具有較小的負擔電壓。

技術領域

本申請涉及電子測量技術領域，更具體地，涉及一種電流檢測電路以及采用電流檢測電路的測量裝置。

背景技術

各種用于測量電參數(例如電壓、電流及阻抗)的測量裝置被廣泛應用于工業生產和日常生活中。萬用表即是一種典型的電參數測量裝置，其主要可以測量交流或直流電壓、電流及阻抗。典型的萬用表通常包括一對測試表筆，每一表筆的一端被連接到受測設備或器件，而另一端則被插入萬用表面板的相應插孔，從而將該受測設備與萬用表內部的測量電路電連接。

一般而言，電流檢測電路兩個輸入端之間的電壓差(即負擔電壓，burdenvoltage)需要保持在一定范圍內，以避免其問的電壓差反過來影響受測器件。然而，在現有的電流檢測電路中，例如圖1所示的電流檢測電路中，分流電阻11被耦接在兩個輸入端子之間，因而其難以采用較大的分流電阻來獲得更好的信噪比。

如圖1所示，該電流檢測電路10包括分流電阻11、放大器12以及保險絲13。其中，分流電阻11被設置為與受測器件(圖中未示出)串聯連接，從而將受測電流I_S轉換為其上的電壓降。同時，放大器12被設置成電壓跟隨器的形式，其同相輸入端耦接分流電阻11以采集其上的電壓降，而其反相輸入端則耦接到輸出端，從而將該電壓降轉移到放大器12的輸出端。在該電流檢測電路10中，保險絲13被設置為與受測器件以及分流電阻11串聯連接，從而在受測電流I_S超過預定電流值時作用，進而避免電流檢測電路10因過流而發生故障。

然而，對于圖1所示的電流檢測電路10，其負擔電壓(與受測器件耦接的兩個輸入端子之間的電壓)等于受測電流因電流檢測電路10輸入阻抗(包括分流電阻11、保險絲13以及導線分布電阻R_W)產生的電壓以及放大器12的輸入失調電壓之和。顯然地，受測電流越大，電流檢測電路10的負擔電壓越大。因此，該電流檢測電路10必須采用足夠小阻抗的保險絲13和分流電阻11。但是，對于這種電流檢測電路而言，采用小阻抗的分流電阻11又難以獲得高信噪比。

圖2示出了另一種典型的電流檢測電路20。如圖2所示，該電流檢測電路20包括分流電阻21、放大器22以及保險絲23。其中，分流電阻21被設置在放大器22的反饋回路中，即反相輸入端與輸出端之間。因此，分流電阻21并不影響電流檢測電路20兩個輸入端子之間的負擔電壓。負擔電壓主要由受測電流在保險絲23及導線分布電阻產生的電壓降決定。然而，保險絲23通常仍具有一定的電阻值，當受測電流較大時，保險絲23上的電壓降仍會顯著影響負擔電壓。因此，該電流檢測電路20仍需要使用小阻抗的保險絲，且不適合測量較大的電流。

發明內容

因此，本申請的一個目的在于提供一種能夠具有較大電流測量范圍的電流檢測電路，該電流檢測電路需要具有較小的負擔電壓。