[發明專利]USB電流測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 201710111626.3
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106872760A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 任凱
• 申請（專利權）人: 上海傳英信息技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31275
• 代理人: 吳世華,陶金龍

技術領域

本發明涉及電流測量領域，特別涉及一種USB電流測量裝置及方法。

背景技術

隨著計算機技術的發展，通用串行總線(USB universal serial bus)技術已經成為數據通信中使用最廣泛的一種。USB接口具有傳輸速度快，使用方便，支持熱插拔，連接靈活，獨立供電等優點，可以連接鼠標、鍵盤、打印機、掃描儀、攝像頭、充電器、閃存盤、MP3機、手機、數碼相機、移動硬盤、外置光驅/軟驅、USB網卡、ADSL Modem、Cable Modem等，幾乎所有的外部設備。

USB傳輸線通常采用四線電纜，其中兩根數據信號線(D+、D-)是用來在上游USB設備和下游USB設備之間傳送數據的串行通道，另兩根電源信號線(VBUS、GND)則使上游USB設備為下游(Downstream)設備提供電源。

在USB設備研發、生產、調試過程中，工作人員往往需要精確測量并記錄流過下游USB設備的電流。然而，直接測量USB電流的方法卻比較少，現有的測量方法基本是靠待測設備測量USB接口的VBUS信號線上電壓來估算工作電流，該測量方法存在估算精度不高的問題。此外，還有在USB的VBUS信號線上串聯一個簡單的電流采集設備來顯示當前電流，然而使用該測量方法由于電流采集設備本身會消耗來自USB供電設備提供的電流，也同樣無法給出精確的數值。此外，該方法也無法滿足無人測量、時時記錄的需求。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種直觀、方便、準確的USB電流測量裝置及測量方法。

為達成上述目的，本發明提供一種USB電流測量裝置，包括USB傳輸線、程控直流電源以及電流測量單元。其中，所述USB傳輸線包括用于插入USB設備的第一USB接口、用于插入USB供電設備的第二USB接口以及連接所述第一USB接口和第二USB接口的線纜；所述第一USB接口的電源信號引腳與所述程控直流電源的正極相連，所述第二USB接口的電源信號引腳懸空；所述第一USB接口的接地引腳與所述程控直流電源的負極相連；所述程控直流電源的電壓與所述USB供電設備的工作電壓相同；所述電流測量單元用于測量所述程控直流電源的電流。

優選地，所述第一USB接口的D+數據信號引腳通過D+數據信號線纜與所述第二USB接口的D+數據信號引腳相連；所述第一USB接口的D-數據信號引腳通過D-數據信號線纜與所述第二USB接口的D-數據信號引腳相連。

優選地，所述第一USB接口的接地引腳通過接地信號線纜與所述第二USB接口的接地引腳相連。

優選地，所述電流測量單元包括：采樣模塊，用于以預定頻率測量所述程控直流電源的電流；制圖模塊，用于根據每次測量的結果繪制時間-電流曲線圖。

優選地，所述電流測量單元設于所述USB供電設備中，所述USB供電設備包括一顯示單元用以實時顯示每次測量的電流和/或該時間-電流曲線圖。

本發明還提供一種USB電流的測量方法，用于測量USB設備的電流，包括以下步驟：

S1：提供一USB傳輸線以及一程控直流電源，所述USB傳輸線包括第一USB接口、第二USB接口以及連接所述第一USB接口和第二USB接口的線纜，其中所述第一USB接口的電源信號引腳與所述程控直流電源的正極相連，所述第二USB接口的電源信號引腳懸空；所述第一USB接口的接地引腳與所述程控直流電源的負極相連；

S2：將第一USB接口插入所述USB設備、將第二USB接口插入USB供電設備；

S3：將所述程控直流電源的電壓設置為與所述USB供電設備的工作電壓相同；

S4：測量所述程控直流電源的電流。

優選地，所述USB傳輸線中，所述第一USB接口的D+數據信號引腳通過D+數據信號線纜與所述第二USB接口的D+數據信號引腳相連；所述第一USB接口的D-數據信號引腳通過D-數據信號線纜與所述第二USB接口的D-數據信號引腳相連。

優選地，所述USB傳輸線中，所述第一USB接口的接地引腳通過接地信號線纜與所述第二USB接口的接地引腳相連。

優選地，步驟S4包括：以預定頻率測量所述程控直流電源的電流；以及根據每次測量的結果繪制時間-電流曲線圖。

優選地，步驟S4還包括實時顯示每次測量的電流和/或該時間-電流曲線圖。