[發(fā)明專利]微小電流信號檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310743456.2
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103713181A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 向勁松;卜凡偉;趙自知
• 申請（專利權）人: 重慶華渝電氣集團有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

1.微小電流信號檢測裝置，包括電流頻率轉換電路和核心運算電路，電流信號輸入電流頻率轉換電路，電流頻率轉換電路轉換為頻率信號輸入核心運算電路，再由核心運算電路將電流值輸出，其特征在于：所述電流頻率轉換電路包括電流積分電路、門限控制及電容充電保護電路、程序控制電路和恒流源電路；

所述電流積分電路包括電阻R、運算放大器Ⅰ和電容C；電流信號與電阻R的一端連接，所述電阻R的另一端和電容C的一端均與運算放大器Ⅰ的陰極連接，所述運算放大器Ⅰ的陽極接地；

所述門限控制及電容充電保護電路包括二極管VZ、二極管VF、電阻RZ1、電阻RZ2，電阻RM1、電阻RM2、電阻RF1、電阻RF2、電阻RM3、電阻RM4、三極管VZT和三極管VFT；所述運算放大器Ⅰ的輸出端分別與二極管VZ的正極和二極管VF的負極連接，所述二極管VZ的負極連接三極管VZT的基極，所述三極管VZT的集電極與+5V電源連接，所述三極管VZT的發(fā)射極與電阻RZ2的一端連接，所述電阻RZ1的一端與三極管VZT的基極連接，所述電阻RZ1的另一端與三極管VZT的集電極連接；所述二極管VF的正極與三極管VFT的基極連接，所述三極管VFT的集電極與-5V電源連接，所述三極管VFT的發(fā)射極與電阻RF2的一端連接，所述電阻RF1的一端與三極管VFT的基極連接，所述電阻RF1的另一端與三極管VFT的集電極連接；所述電阻RM1的一端與三極管VZT的集電極連接，所述電阻RM1的另一端與電阻RM2的一端連接，所述電阻RM4的一端與三極管VFT的集電極連接，電阻RM4的另一端與電阻RM3的一端連接；所述電阻RZ2的另一端與電阻RF2的另一端連接，所述電阻RM2的另一端與電阻RM3的另一端連接，所述電阻RZ2與電阻RF2的另一端以及電阻RM2與電阻RM3的另一端分別與電容C的另一端連接；

所述程序控制電路的控制芯片采用的是Xilinx的CPLD，所述電阻RM1的另一端和電阻RM2的一端接入該芯片的I/O接口；所述電阻RM4的另一端和電阻RM3的一端接入該芯片的I/O接口；

所述恒流源電路包括運算放大器Ⅱ、三極管M1、三極管M2、三極管M3和電阻R1；所述運算放大器Ⅱ的陽極與10V電源連接，所述運算放大器Ⅱ的輸出端與三極管M3的基極連接，所述三極管M3的集電極與三極管M1的基極和集電極連接，所述運算放大器Ⅱ的陰極與三極管M3的發(fā)射極連接，所述三極管M3的發(fā)射極通過電阻R1接地；所述三極管M1的基極和三極管M2的基極連接，所述三極管M1的發(fā)射極和三極管M2的發(fā)射極均與15V電源連接，所述三極管M2的集電極與電流積分電路中電阻R的一端連接。

2.根據權利要求1所述的微小電流信號檢測裝置，其特征在于：在門限控制電路對電容電壓進行檢測達到Umax后，由程序控制電路開啟與輸入電流信號對應的反向電流電路，同時關閉輸入電流，進入電流積分電路，使電容進行反向充電；反向充電使電容兩端電壓低于Umin后，由程序控制電路控制電流積分電路的輸入，關閉反向放電電流，打開輸入電流，再次對電容進行充電；程序控制電路中的控制信號經過處理輸出與輸入電流對應的頻率信號。