[發明專利]一種移動設備電流、電壓及功率的動態檢測裝置和方法

在審

• 申請號: 202011484767.8
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112666383A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 李林;張勇;冉浩;楊義光
• 申請（專利權）人: 貴州航天控制技術有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R21/133
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

本發明公開了一種移動設備電流、電壓及功率的動態檢測裝置和方法，該裝置包括電流采集電路、電壓采集電路和檢測控制器，檢測控制器設有控制芯片，控制芯片上設有ADC采樣模塊，ADC采樣模塊上設有用于采集電流的電流采樣接口和用于采集電壓的電壓采樣接口；電流采集電路設有電流采樣電阻，電流采樣電阻通過精密放大器與ADC采樣模塊上的電流采樣接口連接；電壓采集電路設有電壓采樣電阻，電壓采樣電阻與ADC采樣模塊上的電壓采樣接口連接，電流采樣電阻和電壓采樣電阻構成了對被測移動設備的電壓進行分壓的電阻分壓電路。采用本發明所述的裝置和方法具有數字化、集成化、接口靈活、可擴展性好等性能特點，具有較強的實用價值。

技術領域

本發明涉及一種電壓、電流、功耗動態檢測裝置，特別涉及一種移動設備電流、電壓及功率的動態檢測裝置和方法。

背景技術

隨著移動裝備(例如機器人等)研發，低功耗的設計方式自然成了大勢所趨，通過監測產品動態工作過程，優化高功耗工作點設計及異常功耗監測就能達到產品高效率、高可靠低功耗的設計目的。

在移動設備研制調試工作中，電壓、電流、功耗動態檢測是產品調試的重要環節，而移動裝備的動態運動中無法采用常規電壓、電流、功率測量儀表，另外，現有電壓、電流、功耗的測試儀器體積較大，現有庫倫計體積大接口還存在使用不靈活等缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種設計合理的移動設備電流、電壓及功率的動態檢測裝置，旨在解決現有移動裝備在調試測試過程中電壓、電流、功耗動態檢測極不方便的問題。

本發明的另一目的在于提供一種上述動態檢測裝置的動態檢測方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種移動設備電流、電壓及功率的動態檢測裝置，其特點是，該裝置包括電流采集電路、電壓采集電路和檢測控制器，檢測控制器設有控制芯片，控制芯片上設有ADC采樣模塊，ADC采樣模塊上設有用于采集電流的電流采樣接口和用于采集電壓的電壓采樣接口；

電流采集電路設有電流采樣電阻，電流采樣電阻通過精密放大器與ADC采樣模塊上的電流采樣接口連接；

電壓采集電路設有電壓采樣電阻，電壓采樣電阻與ADC采樣模塊上的電壓采樣接口連接，

電流采樣電阻和電壓采樣電阻構成了對被測移動設備的電壓進行分壓的電阻分壓電路，

其中，該裝置選用ST意法半導體單片機STM32L011作為控制器，該控制器具有小體積低功耗等特點，接口滿足需求，該單片機STM32L011具有12位ADC，兩路UART，SPI接口等。

優選地，所述檢測控制器上還設有與外接設備連接的對外通信串口，對外通信串口通過串口光耦隔離模塊與控制芯片連接，外接設備是指需要使用到電壓、電流、功率信號的控制器。

優選地，所述串口光耦隔離模塊設有由發光二極管和光敏三極管組成的光電耦合器，它將發光二極管和光敏三極管組裝在一起并利用光信號來傳遞信息，實現電路信號的電-光-電的傳輸(光電耦合電路)，這樣的目的是為了電路的輸入與電氣上處于完全隔離的狀態，實現輸入輸出部分的電氣隔離，提高其抗干擾能力和可靠性及穩定性。

優選地，所述檢測控制器上還連接有OLED顯示屏，該顯示屏為0.91寸OLED顯示屏，接口為SPI接口，其中一個SPI接口為SCL\SDA接口，SCL\SDA接口處均連接有上拉電阻。

優選地，該裝置還設有用于連接被測移動設備與電阻分壓電路的測量接頭，測量接頭采用XT30接插件，該接插件具有通過電流大，體積小，接插可靠等特點。

優選地，該裝置還設有給整個裝置提供電能的供電電路。

一種移動設備的動態檢測方法，該方法采用上述的動態檢測裝置，工作過程為，