CN102346211A - 交流真实电流检测装置与检测方法 - Google Patents

Abstract

一种交流真实电流检测装置与检测方法，该交流真实电流检测装置耦接于一待测电子对象与一交流电源以检测出流经该待测电子对象的一真实电流值，并包含一与待测电子对象并联的电容、一同步相位产生器、一电流感应单元以及一真实电流运算单元，同步相位产生器与交流电源并联以产生一同步相位信号，电流感应单元耦接待测电子对象以及电容据以产生一总电流信号，真实电流运算单元耦接电流感应单元以及同步相位产生器，借以根据总电流信号与同步相位信号解析出总电流中的一真实分量，据以计算出一真实电流值。本发明还提供一种应用上述检测装置的检测方法，可以解决过去无法测量真实电流所造成无法确实检测出不良品，以及无法确知测试失败原因的问题。

Description

交流真实电流检测装置与检测方法

技术领域

本发明涉及一种交流真实电流检测装置与检测方法，特别涉及一种可在交流电高压测试时，将真实电流值解析出的检测装置与检测方法。

背景技术

例如为风扇、马达的电子零件产品在出厂前，往往需要对其进行交流电高压测试，以确保访些电子零件产品符合安全规格的耐电压条件。一般情况下，在进行交流电高压测试时，常会将待测电子零件与一电容并联，以降低电磁干扰(Electromagnetic Disturbance，EMI)，增加测试过程的稳定度。

然而，在测试过程中，电容会产生极大的电容电流，该电容电流往往远大于流过待测电子零件的真实电流(Real Current)，使真实电流无法被确实测量出。目前的测试装置大多以电容电流与真实电流组成的总电流作为是否符合安全规格的判断依据，在上述情况下，容易造成测试结果的瑕疵，使实际上不良的产品通过检测流出市面，危害消费者的权益以及制造商的信誉。

另外，当测试失败时，测试过程会随即终止。由于无法测量出流过待测电子零件的真实电流值，故无法确认得知待测电子零件未通过测试的真实原因，也就无从对产品提出对症下药的改善方案。

本发明即提出一种交流真实电流检测装置与检测方法，针对上述问题加以改善。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题与目的：

有鉴于在现有技术中，存在交流电高压测试时流经待测电子对象的真实电流无法被测量出的缺陷，本发明提供一种交流真实电流检测装置与检测方法，利用硬件方面线路的配置以及固件方面的操作设计，由流经待测电子对象与电容的总电流中分离解析出一流经待测电子对象的真实电流值，以作为交流电高压测试的上限值。

本发明解决问题的技术手段：

本发明为解决现有技术的问题，所采用的技术手段在于提供一种交流真实电流检测装置，该交流真实电流检测装置耦接于一待测电子对象与一交流电源，以检测出流经该待测电子对象的一真实电流值，并包含一电容、一同步相位产生器、一电流感应单元以及一真实电流运算单元。

电容与待测电子对象并联。同步相位产生器与交流电源并联以产生一同步相位信号，电流感应单元耦接待测电子对象以及电容借据以产生一总电流信号，真实电流运算单元耦接电流感应单元以及同步相位产生器，借以根据总电流信号与同步相位信号解析出总电流中的一真实分量，据以计算出一真实电流值。

在本发明的一较佳实施例中，真实电流运算单元还包含一切换开关电路以及一积分电路。切换开关电路耦接该同步相位产生器、电流感应单元与积分电路，借以接收该总电流信号与该同步相位信号。切换开关电路还包含一第一开关与一第二开关，其中第一开关依据同步相位信号，在总电流与交流电源的电压同相位时，接通电流感应单元与积分电路，借以将该同相位电流传送至该积分电路。第二开关依据同步相位信号，在总电流与交流电源的电压不同相位时，切断电流感应单元与积分电路。

积分电路自切换开关电路接收该同相位电流后，对该同相位电流加以积分，借以解析出该总电流中的一真实分量，据以计算出该真实电流值，并利用一真实电流检测信号将该真实电流值传送出。

在本发明的较佳实施例中，交流真实电流检测装置还包含一差动放大器、一滤波器以及一模拟/数字转换器。差动放大器放大该总电流信号，滤波器滤除该真实电流检测信号的噪声，模拟/数字转换器则由该真实电流检测信号中解析出该真实电流值。

在本发明的较佳实施例中，交流真实电流检测装置还包含一处理单元，处理单元耦接该真实电流运算单元以接收该真实电流检测信号。

本发明为解决现有技术的问题，所采用的技术手段在于还提供一种交流真实电流检测方法，应用于上述的交流真实电流检测装置，包含下列步骤：

(a)感应流经该待测电子对象以及该电容的一总电流，据以产生一代表该总电流的总电流信号；

(b)利用该同步相位产生器产生与该交流电源同相位的同步相位信号；

(c)依据该总电流信号以及该同步相位信号判断该总电流与该交流电源的电压是否同相位；

(d)在该总电流与该交流电源的电压同相位时，接通该电流感应单元与该积分电路，借以将该同相位电流传送至该积分电路；以及

(e)利用该积分电路对该同相位电流加以积分，借以解析出该总电流中的一真实分量，据以计算出该真实电流值，并利用该真实电流检测信号将该真实电流值传送出。

本发明对照现有技术的功效：

相较于现有技术所提供的检测装置与检测方法，由于无法测量出流经待测电子对象的真实电流，仅能提供由电容电流以及真实电流组成的总电流作为是否符合安全规格的判断依据，造成衍生的各种问题，本发明的交流真实电流检测装置借由真实电流运算单元中切换开关电路与积分电路的运作，可实现由总电流中解析出真实电流值的检测方法，解决过去无法测量真实电流所造成无法确实检测出不良品，以及无法确知测试失败原因的问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明较佳实施例中，交流真实电流检测装置的电路示意图；

图2本发明较佳实施例中，真实电流运算单元的电路示意图；以及

图3与图3A本发明较佳实施例中，交流真实电流检测方法的简易流程图。

其中，附图标记

交流真实电流检测装置1

交流电源11

同步相位产生器12

电容13

待测电子对象14

电流感应单元15

差动放大器16

真实电流运算单元17

滤波器18

模拟/数字转换器19

处理单元20

显示器21

切换开关电路171

积分电路172

第一开关SW1

第二开关SW2

同步相位信号S1

总电流信号S2

真实电流检测信号S3

触发点TP

具体实施方式

本发明的交流真实电流检测装置用以耦接于一待测电子对象与一交流电源，借以在交流电高压测试时，检测出流经该待测电子对象的一真实电流(RealCurrent)值。以下兹列举本发明的一较佳实施例以供所属技术领域者据以实施。

请参阅图1，其为本发明较佳实施例中，交流真实电流检测装置的电路示意图。如图所示，交流真实电流检测装置1包含一交流电源11、一同步相位产生器12、一电容13、一待测电子对象14、一电流感应单元15、一差动放大器16、一真实电流运算单元17、一滤波器18、一模拟/数字转换器19、一处理单元20以及一显示器21。

同步相位产生器12与交流电源11并联，借以产生一与该交流电源11同相位的同步相位信号S1。电容13在检测该真实电流值时与待测电子对象14并联，以降低电磁干扰(Electromagnetic Disturbance，EMI)而增加测试过程的稳定度。电流感应单元15耦接待测电子对象14以及电容13，借以感应流经待测电子对象14以及电容13的一总电流，并产生一代表该总电流的总电流信号S2。差动放大器16耦接电流感应单元15与真实电流运算单元17之间，以放大总电流信号S2。较佳者，交流真实电流检测装置1还包含一触发点TP，触发点TP可为一触发开关，耦接电流感应单元15以传送一触发信号(未显示)。

真实电流运算单元17同时耦接电流感应单元15以及同步相位产生器12，借以根据总电流信号S2与同步相位信号S1解析出该总电流中的一真实分量，据以计算出真实电流值，并利用一真实电流检测信号S3将该真实电流值传送出。处理单元20可为处理器或是具有处理器等相关电子组件的控制机板，耦接真实电流运算单元17以接收真实电流检测信号S3。

滤波器18耦接于真实电流运算单元17与处理单元20之间，以滤除真实电流检测信号S3的噪声。模拟/数字转换器19亦耦接于真实电流运算单元17与处理单元20，以由该真实电流检测信号S3中解析出该真实电流值，并传送至处理单元20。显示器21可为液晶显示器，耦接处理单元20借以将总电流的数值以及真实电流值同时显示出。

请参阅图2，其为本发明较佳实施例中，真实电流运算单元的电路示意图。如图所示，真实电流运算单元17还包含一切换开关电路171以及一积分电路172。切换开关电路171耦接该同步相位产生器12、电流感应单元15与积分电路172，借以接收该总电流信号S2与该同步相位信号S1。切换开关电路171并包含一第一开关SW1与一第二开关SW2。

第一开关SW1依据同步相位信号S1，在总电流与交流电源11的电压同相位时，接通电流感应单元15与积分电路172，借以将该同相位电流传送至该积分电路172。第二开关SW2依据同步相位信号S1，在总电流与交流电源11的电压不同相位时，切断电流感应单元15与积分电路172，使该非同相位电流流至一接地面。

积分电路172自切换开关电路171接收该同相位电流后，对该同相位电流加以积分，借以解析出该总电流中的一真实分量，据以计算出该真实电流值，并利用一真实电流检测信号S3将该真实电流值传送出。

接着，为了进一步推广本发明所揭露的技术，以下将进一步将本发明较佳实施例所揭露的技术汇整为一简易流程图，以便在所属技术领域中普通技术人员更容易记忆。

请参阅图3与图3A，其为本发明较佳实施例中，交流真实电流检测方法的简易流程图。如图所示，首先感应流经该待测电子对象14以及该电容13的一总电流，据以产生一代表该总电流的总电流信号S2(S101)，接着利用一差动放大器16放大该总电流信号S2(S102)，同时并利用一同步相位产生器12产生一与交流电源11同相位的同步相位信号S1(S103)。

依据总电流信号S2以及同步相位信号S1，判断总电流与交流电源11的电压是否同相位(S104)？若是，接通电流感应单元15与积分电路172，借以将该同相位电流传送至该积分电路172(S105)；若否，则切断电流感应单元15与积分电路172(S106)。

积分电路172自切换开关电路171接收该同相位电流后，对该同相位电流加以积分，借以解析出该总电流中的一真实分量，据以计算出一真实电流值(S107)，并且，利用一真实电流检测信号S3将该真实电流值传送出(S108)。利用一滤波器18滤除该真实电流检测信号S3的噪声(S109)，同时利用一模拟/数字转换器19由该真实电流检测信号S3中解析出该真实电流值(S120)，最后将该真实电流值传送至处理单元20并显示于显示器21。使用者可借由显示器读取真实电流值以及总电流的数值，借以对总电流的上下限以及真实电流值的上限做良品或不良品的判断。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种交流真实电流检测装置，用以耦接于一待测电子对象与一交流电源，借以检测出流经该待测电子对象的一真实电流值，其特征在于，该交流真实电流检测装置包含：

一电容，用以在检测该真实电流值时与该待测电子对象并联；

一同步相位产生器，与该交流电源并联，借以产生一与该交流电源同相位的同步相位信号；

一电流感应单元，耦接该待测电子对象以及该电容，借以感应流经该待测电子对象以及该电容的一总电流，据以产生一代表该总电流的总电流信号；以及

一真实电流运算单元，耦接该电流感应单元以及该同步相位产生器，借以根据该总电流信号与该同步相位信号解析出该总电流中的一真实分量，据以计算出该真实电流值。

2.根据权利要求1所述的交流真实电流检测装置，其特征在于，该真实电流运算单元还包含一积分电路，用以对该总电流信号中，代表该总电流与该交流电源的电压同相位的一同相位电流加以积分，借以解析出该总电流中的一真实分量，据以计算出该真实电流值，并利用一真实电流检测信号将该真实电流值传送出。

3.根据权利要求2所述的交流真实电流检测装置，其特征在于，该真实电流运算单元还包含一切换开关电路，耦接该同步相位产生器、该电流感应单元与该积分电路，借以接收该同步相位信号与该总电流信号，包含：

一第一开关，依据该同步相位信号，在该总电流与该交流电源的电压同相位时，接通该电流感应单元与该积分电路，借以将该同相位电流传送至该积分电路；以及

一第二开关，依据该同步相位信号，在该总电流与该交流电源的电压不同相位时，切断该电流感应单元与该积分电路。

4.根据权利要求1所述的交流真实电流检测装置，其特征在于，还包含一差动放大器，该差动放大器耦接该电流感应单元与该真实电流运算单元以放大该总电流信号。

5.根据权利要求1所述的交流真实电流检测装置，其特征在于，还包含一处理单元，该处理单元耦接该真实电流运算单元以接收该真实电流检测信号。

6.根据权利要求5所述的交流真实电流检测装置，其特征在于，还包含一滤波器，该滤波器耦接该真实电流运算单元与该处理单元以滤除该真实电流检测信号的噪声。

7.根据权利要求5所述的交流真实电流检测装置，其特征在于，还包含一模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器耦接该真实电流运算单元与该处理单元以由该真实电流检测信号中解析出该真实电流值。

8.一种交流真实电流检测方法，应用于权利要求1所述的交流真实电流检测装置，其特征在于，包含下列步骤：

(a)感应流经该待测电子对象以及该电容的一总电流，据以产生一代表该总电流的总电流信号；

(b)利用该同步相位产生器产生与该交流电源同相位的同步相位信号；

(c)依据该总电流信号以及该同步相位信号判断该总电流与该交流电源的电压是否同相位；

(d)在该总电流与该交流电源的电压同相位时，接通该电流感应单元与该积分电路，借以将该同相位电流传送至该积分电路；以及

(e)利用该积分电路对该同相位电流加以积分，借以解析出该总电流中的一真实分量，据以计算出该真实电流值，并利用该真实电流检测信号将该真实电流值传送出。

9.根据权利要求8所述的交流真实电流检测方法，其特征在于，该步骤(a)还包含一步骤(a1)，利用该差动放大器放大该总电流信号。

10.根据权利要求8所述的交流真实电流检测方法，其特征在于，该步骤(d)还包含一步骤(d1)，在该总电流与该交流电源的电压不同相位时，切断该电流感应单元与该积分电路。

11.根据权利要求8所述的交流真实电流检测方法，其特征在于，该步骤(e)还包含一步骤(e1)，利用该滤波器滤除该真实电流检测信号的噪声，并利用该模拟/数字转换器由该真实电流检测信号中解析出该真实电流值。

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