[實用新型]一種電流測量裝置

有效

• 申請號: 201720655104.5
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN207036946U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 嚴偉;姚毅
• 申請（專利權）人: 湖南人文科技學院
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 馬強,王娟

技術領域

本實用新型涉及電流測量儀器，尤其涉及電路板測試時電路微電流的測量，特別在設計成實用芯片方面有很好前景。

背景技術

目前，電流表測弱電流時主要是采用將電路斷開串入電流表來測電流的方法。由于需要斷開電路串入電流表比較麻煩，同時鉗表準確度與鉗夾有很大關系，主要測量大電流，小電流誤差很大，鉗表的取樣方式是電流互感器，而萬用表是電阻取樣，電流互感器的取樣精度與一次側的電流強度有密切關系，就是互感器鐵芯的非線性導致的，電流越小，誤差越大，所以鉗表在測量小電流的時候要多繞幾圈，讓鐵芯的磁感強度大于非線性區，這樣的測量會精確很多，多繞的圈數讀數就是繞圈的倍數，電流/圈數＝實際電流，計算繁瑣，在小電流電路上無法實施，且大多數情況下操作麻煩，使得在某些微電流測量場合遇到較大麻煩。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種電流測量裝置，直接并聯測量電路中電流，保證測量準確度高。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種電流測量裝置，包括信號放大電路、微分計算電路、AD轉換模塊，處理器；所述信號放大電路、微分計算電路均與所述AD轉換模塊連接，所述AD轉換模塊與所述處理器連接；所述信號放大電路與所述微分計算電路連接；所述處理器、信號放大電路均與電流表接入模塊連接；所述電流表接入模塊與待檢測電路連接。

所述電流表接入模塊包括轉換開關；所述轉換開關與電流表接入模塊的測量電容、待檢測電路的測量電阻依次連接；所述轉換開關一端、電流表接入模塊的測量電阻一端分別接入所述待檢測電路的待測量電阻兩端；所述測量電容兩端與所述信號放大電路輸入端連接。

所述微分計算電路包括第一運算放大器(即高速電壓跟隨器)、第二運算放大器；所述第一運算放大器負輸入端與所述第一運算放大器輸出端連接(即高速電壓跟隨器)；所述第一運算放大器正輸入端與所述信號放大電路輸出端連接；所述第一運算放大器輸出端通過電容與所述第二運算放大器負輸入端連接；所述第二運算放大器正輸入端通過第一電阻接地；所述第二運算放大器負輸入端通過第二電阻接所述第二運算放大器輸出端；所述第二運算放大器輸出端接所述AD轉換模塊。

第一運算放大器用作高速電壓跟隨器；所述第一運算放大器負輸入端與所述第一運算放大器輸出端連接，即組成高速電壓跟隨器。

所述第二運算放大器輸出端接通過AD轉換模塊接所述處理器。

與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為：本實用新型可以直接并聯測量電路中電流，不需要斷開電路就可以測微電流，且測量準確度高。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例結構框圖；

圖2為本實用新型一實施例電流測量接入模塊對待測電路測量的簡化示意圖；

圖3為開關switch閉合后有源線性電路簡化圖；

圖4為開關switch斷開后有源線性電路簡化圖；

圖5為本實用新型一實施例使用原理圖；

圖6為本實用新型微分計算電路原理圖。

具體實施方式

如圖1-圖3所示，本實用新型實施例信號放大電路、微分計算電路、AD轉換模塊，處理器；所述信號放大電路、微分計算電路均與所述AD轉換模塊連接；所述信號放大電路與所述微分計算電路連接；所述處理器、信號放大電路均與被檢測電路連接。

圖2中開關switch，電容C，電阻A經過嚴格分析的選取，不會在測量時對原電路產生不允許的影響。

任何有源線性電路都可以簡化成如圖4。

開關switch閉合后,電路結構如圖3，電路的微分方程如下：

開關switch斷開后,電路結構如圖4，電路的微分方程如下：

由①②得：

③中Y(開關斷開時待測電路電阻M兩端電壓可由AD轉換模塊測量后送給處理器)，C(電流測量接入部分測量電容C可通過檔位人為可調節其值已知),A(電流測量接入部分測量電阻R可通過檔位人為可調節其值已知)已知，而U(開關閉合后電流測量接入部分測量電容C兩端電壓)，(AD轉換模塊和處理器協同微分計算電路的測量數據綜合計算可得到),在隨時間變化可用電路精確測量得到，分別在T1和T2時間測出U，代入③編寫程序即可解出M和R。最后可知I測＝Y/M。通過顯示部分顯示出來。

本實用新型使用原理分析如下：