[發(fā)明專利]一種交直流電流測量裝置及測量方法

在審

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• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113049868A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 楊志凌;鐘泓;洪少林;黃雕;陳敬奉
• 申請（專利權）人: 優(yōu)利德科技（中國）股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/20
• 代理公司: 東莞市興邦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44389
• 代理人: 馮思婷

1.一種交直流電流測量裝置，其特征在于，包括：

控制模塊，所述控制模塊包括控制單元及模數轉換單元，所述控制單元與所述模數轉換單元連接，用于輸出方波信號；

感應模塊，所述感應模塊包括多個，每個所述感應模塊的輸入端與所述控制單元連接以用于接收所述方波信號，每個所述感應模塊的輸出端與所述模數轉換單元連接以用于根據所述方波信號的電平狀態(tài)生成相應的感應輸出電壓信號；

第一處理單元，所述第一處理單元連接于所述感應模塊的輸出端與所述模數轉換單元之間，用于接收所述感應輸出信號且將所述感應輸出電壓信號處理成相應的正靈敏度輸出電壓信號及負靈敏度輸出電壓信號；

其中，所述模數轉換單元接收處理正靈敏度輸出電壓信號及負靈敏度輸出電壓信號后輸出至所述控制單元，所述控制單元輸出待測電流的值。

2.根據權利要求1所述一種交直流電流測量裝置，其特征在于，所述待測電流Ip為：

其中，a、b為大于1的正整數，X(n)為當方波信號為高電平時每個所述感應模塊的感應輸出電壓信號，Y(i)為當方波信號為低電平時每個所述感應模塊的感應輸出電壓信號。

3.根據權利要求1所述一種交直流電流測量裝置，其特征在于，所述控制模塊還包括顯示單元，所述顯示單元與所述控制單元連接以用于顯示所述待測電流的值。

4.根據權利要求1所述一種交直流電流測量裝置，其特征在于，所述第一處理單元包括：

第一運算放大器，所述第一運算放大器的反向輸入端與每一所述感應模塊的一輸出端連接，所述第一運算放大器的同相輸入端與所述感應模塊的另一輸出端連接，所述第一運算放大器的輸出端與所述模數轉換單元連接。

5.根據權利要求1所述一種交直流電流測量裝置，其特征在于，所述感應模塊包括：

磁阻變化單元，其阻值隨著所述待測電流產生的磁場變化；

橋式驅動單元，所述橋式驅動單元與所述磁阻變化單元連接，以用于給所述磁阻變化單元提供電壓源，使所述磁阻變化單元產生差分電壓信號；

方波輸入單元，所述方波輸入單元一端與所述磁阻變換單元連接，所述方波輸入單元另一端與所述控制單元連接，用于根據所述方波信號的電平狀態(tài)輸出相應的所述感應輸出電壓信號；

第二處理單元，所述第二處理單元一端與所述磁阻變化單元連接，所述第二處理單元另一端與所述模數轉換單元連接，以用于放大所述感應輸出電壓信號。

6.根據權利要求5所述一種交直流電流測量裝置，其特征在于，所述磁阻變化單元為AMR磁阻傳感器。

7.根據權利要求5所述一種交直流電流測量裝置，其特征在于，所述第二處理單元包括：

第二運算放大器，所述第二運算放大器的同相輸入端、反向輸入端分別與所述磁阻變化單元連接；

第三運算放大器，所述第三運算放大器的同相輸入端與所述第二運算放大器的輸出端連接，所述第三運算放大器的輸出端與所述第一處理單元連接，用于為所述感應輸出電壓信號增加偏置電壓。

8.根據權利要求5所述一種交直流電流測量裝置，其特征在于，所述第二運算放大器的電源端與數字控制器一端連接，所述數字控制器另一端與所述控制單元連接，用于所述控制單元設置所述第二運算放大器的放大倍數和斬波調制頻率。

9.根據權利要求5所述一種交直流電流測量裝置，其特征在于，所述橋式驅動單元包括：

橋式驅動器電路，所述橋式驅動器電路一端與所述磁阻變化單元連接，所述橋式驅動器電路另一端與溫度傳感器連接。

10.一種交直流電流測量方法，其特征在于，包括：

控制單元輸出方波信號；

多個感應模塊靠近待測電流，多個所述感應模塊接收所述方波信號，且每一個感應模塊根據所述方波信號的高、低電平狀態(tài)分別輸出多個相應的感應輸出電壓信號；

當所述方波信號為高電平時，多個相應的所述感應輸出電壓信號經過第一處理單元處理成正靈敏度輸出電壓信號；

當所述方波信號為低電平時，多個相應的所述感應輸出電壓信號經過所述第一處理單元處理成負靈敏度輸出電壓信號；

所述第一處理單元將所述正靈敏度輸出電壓信號及負靈敏度輸出電壓信號輸出至所述模數轉換單元中處理，最終輸出待測電流值。