CN105358993A - 电流测量装置 - Google Patents

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CN105358993A CN201480038714.XA CN201480038714A CN105358993A CN 105358993 A CN105358993 A CN 105358993A CN 201480038714 A CN201480038714 A CN 201480038714A CN 105358993 A CN105358993 A CN 105358993A
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Abstract

本发明提供一种能够在短时间内精确地测量大范围的微小电流的电流测量装置。电流测量装置包括：对上述被测量电流进行积分并输出积分信号的积分电路(3)；输入从该积分电路输出的积分信号，计算与该积分信号的变化率成比例的低区侧电流测量值的低区侧电流测量部(4)；基于与从上述积分电路输出的积分信号的周期对应的脉冲信号，计算高区侧电流测量值的高区侧电流测量部(5)；利用上述脉冲信号将存储在上述积分电路中的电荷放电的电荷泵电路(7)；以及基于由上述低区侧电流测量部计算出的低区侧电流测量值和由上述高区侧电流测量部计算出的高区侧电流测量值，来决定上述被测量电流的测量值的测量值决定部(6)。

Description

电流测量装置
技术领域
本发明涉及能够在大范围内短时间且精确地测量微小电流的电流测量装置。
背景技术
例如，作为测量电离室辐射(射线)检测器的输出电流的电流测量装置，例如提案有在专利文献1中所记载的电流/频率转换装置。该电流/频率转换装置包括：将输入电流作为电荷存储，输出与该存储的电荷成比例的电压的积分放大电路；以与从上述积分放大电路输出的电压成比例的频率输出占空比为50％的脉冲信号的频率转换电路；和在供给上述脉冲信号时对存储在上述积分电路中的电荷进行放电的电荷泵电路。
专利文献
专利文献1：日本专利第4479430号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，像电离室辐射检测器那样，为了覆盖10－15A～10－6A的较大的测量电流区域(～9位)，在专利文献1所记载的电流/频率转换装置中，最小电流的输出频率为0.001Hz左右，用于获得测量结果的响应时间为1000秒。此处，为了使响应时间为例如1秒，必须将最小电流的输出频率设定在1Hz以上，测量电流区域的最小电流上升3位，因此，测量电流区域相应地变窄。
因此，例如为了确保1秒的响应时间且扩大测量电流区域，采用具有能够测量的电流区域不同的多个电路常数，根据被测量电流来切换电路常数的方法。
但是，在进行电流区域的切换的情况下，需要切换电流区域的时间，因此，存在响应与其切换时间相应地延迟这种未能解决的问题。
因此，本发明着眼于上述现有例的未解决的问题，其目的在于提供一种能够在短时间内精确地测量大范围的微小电流的电流测量装置。
用于解决课题的方法
为了达到上述目的，本发明涉及的一实施方式的电流测量装置，其将被测量电流的电流测量范围至少分成低区和高区，按各区进行电流测量。而且，电流测量装置包括：对被测量电流进行积分并输出积分信号的积分电路；低区侧电流测量部，从该积分电路输出的积分信号输入到该低区侧电流测量部，计算与该积分信号的变化率成比例的低区侧电流测量值；高区侧电流测量部，其基于与从积分电路输出的积分信号的周期对应的脉冲信号，计算高区侧电流测量值；根据脉冲信号对存储在积分电路中的电荷进行放电的电荷泵电路；和测量值决定部，其基于由低区侧电流测量部计算出的低区侧电流测量值和由高区侧电流测量部计算出的高区侧电流测量值，来决定被测量电流的测量值。
发明效果
根据本发明的一实施方式，将被测量电流的积分信号供给到低区侧电流测量部和高区侧电流测量部两者，由低区侧电流测量部计算与积分信号的变化率成比例的电流测量值，由高区侧电流测量部基于与积分信号的频率对应的脉冲信号来计算电流测量值。因此，当被测量电流为低区侧时，采用由低区侧电流测量部计算的电流测量值，当被测量电流为高区侧时，采用由高区侧电流测量部计算的电流测量值，由此，能够在大范围内短时间且精确地测量被测量电流。
附图说明
图1是表示作为本发明涉及的电流测量装置的一实施方式的第一实施方式的概略结构的框图。
图2是表示图1的电流测量装置的具体结构的框图。
图3是表示由运算处理电路执行的低区侧电流测量处理步骤的一例的流程图。
图4是表示由运算处理电路执行的高区侧电流测量处理步骤的一例的流程图。
图5是表示由运算处理电路执行的高区侧电流测量值存储区域无效化处理步骤的一例的流程图。
图6是表示由运算处理电路执行的测量值决定处理步骤的一例的流程图。
图7是用于说明第一实施方式的动作的时序图。
图8是表示低区侧电流测量部中被测量电流值与积分电压信号的变化率的关系、高区侧电流测量部中被测量电流值与积分电压信号的频率的关系的说明图。
图9是表示作为本发明的一实施方式的第二实施方式的框图。
图10是用于说明第二实施方式的动作的时序图。
图11是用于说明没有设置初始化电路的情况下的动作的时序图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示作为本发明的一实施方式的第一实施方式的概略结构的框图。
如图1所示，本发明涉及的电流测量装置1包括：输入有被测量电流Iin的电流输入端子2；和与该电流输入端子2连接的作为积分电路的电荷积分电路3。另外，电流测量装置1包括：输入有从电荷积分电路3输出的作为积分信号的积分电压信号的低区侧电流测量部4和高区侧电流测量部5；和基于由两个电流测量部4和5计算出的测量值来决定测量值的测量值决定部6。电流测量装置1还包括：使由电荷积分电路3存储的电荷以一定量放电的电荷泵电路7。
此处，如像电离室辐射检测器的输出电流那样，被测量电流Iin是具有10－15A(1fA)～10－6A(1μA)的大范围的测量电流区域(～9位)的负的微小电流。
如图2所示，电荷积分电路3的具体结构包括：将被测量电流Iin供给到反相输入侧，非反相输入侧接地的运算放大器31；和在该运算放大器31的输出侧与反相输入侧之间连接的积分用电容器32。因此，在电荷积分电路3中，设积分用电容器32的静电容为C，如果输入负的被测量电流Iin，则输出对其进行积分而得到的由下述(1)式表示的正的积分电压信号Vo。
(数学式1)
V o = - 1 C ∫ T = 0 T I i n d t = - 1 C I i n · T ... ( 1 )
由该式(1)可知，运算放大器31的积分电压信号Vo与经过时间T成比例地上升。此时，在积分用电容器32，存储有被输出的积分电压信号Vo与电容器的静电容C的乘积的电荷Q(＝C×Vo)。
低区侧电流测量部4的具体结构如图2所示，包括：A/D转换电路4，以规定取样周期(例如1s左右)读取从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo，将其转换成数字信号；和作为低区测量值运算部的运算处理电路42，输入有从该A/D转换电路41输出的数字信号，例如由微型计算机构成。
此处，运算处理电路42包括：低区侧测量值运算部42a，基于至少从A/D转换电路41输出的数字信号Vod，执行低区侧电流测量处理；和高区侧测量值运算部42b，作为每隔规定时间(例如125ms)的定时中断处理，执行高区侧电流测量处理。
在运算处理电路42中，由低区侧测量值运算部42a，基于从A/D转换电路41输出的数字信号Vod，执行低区侧电流测量处理，计算积分电压信号Vo的每单位时间的变化率Rc，将计算出的变化率Rc乘以换算系数Kc(例如“1”)，来计算低区侧电流测量值ImL(＝Rc×Kc)。
该低区侧电流测量处理例如作为每隔设定成与A/D转换电路41的取样周期相等的规定时间的定时中断处理(例如1秒)来执行。
关于A/D转换电路41的数字信号Vod(n)，在从后述的脉冲信号形成电路52输出脉冲信号P1，使存储在电荷积分电路3的积分用电容器32中的电荷汲取(pump)的中途进行取样的情况下，电荷积分电路3的运算放大器31的积分电压信号Vo剧烈变化，积分电压信号Vo的每单位时间的变化率Rc与被测量电流Iin的比例性被破坏，无法用于计算被测量电流Iin，因此将其放弃。
关于放弃的数字信号Vod(n)的数量，是在电荷汲取中途进行了取样的信号，实施例中在电荷汲取中途进行取样的情况下，下一个取样定时一定是汲取该电荷后，所以最大可以是1个。在该电荷汲取中途的取样为多次的情况下，放弃该次数的数字信号Vod(n)。
为了进行这样的处理，低区侧电流测量处理如图3所示，首先，在步骤S31中，参照表示是否为该数字信号Vod(n)的放弃处理的标志FP1进行判断，在FP1为“0”的情况下，前进至步骤S32。
在步骤S32中，在A/D转换电路41的数字信号Vod(n)并非放弃处理的情况下，参照表示上一次取样之后是否有从脉冲信号形成电路52向计数器电路53输入P1信号的标志CNF进行判断，在没有该P1信号输入的情况(CNF＝“0”)下，前进至步骤S33，在有该P1信号输入的情况下(CNF＝“1”)，前进至放弃处理的步骤S40。
在步骤S34中，计算用定时中断周期Tt去除在步骤S33中读取的数字信号Vod(n)与上一次读取的数字信号Vod(n－1)之差(Vod(n)－Vod(n－1))而得到的每单位时间的变化率Rc(微分处理)，然后前进至步骤S35。此处，上一次读取的数字信号Vod(n－1)也包括在后述的放弃处理即将结束之前的步骤S38中读取到的数字信号Vod。
在该步骤S35中，将在步骤S34中计算出的每单位时间的变化率Rc乘以换算系数Kc(例如“1”)来计算低区侧电流测量值ImL(＝Rc×Kc)，接着，前进至步骤S36，将在步骤S35中计算出的低区侧电流测量值ImL更新存储在低区侧电流测量存储区域，该低区侧电流测量存储区域形成于内置在运算处理电路42中的存储器中，前进至步骤S37。
(放弃处理)
在汲取存储在电荷积分电路3的积分用电容器32中的电荷的中途对从A/D转换电路41输出的数字信号Vod进行了取样的情况下，按照以下所示的步骤执行该信号Vod的放弃处理。
在步骤S32中进行向放弃处理跳转的判断。在步骤S32中，在有从脉冲信号形成电路52向计数器电路53输入P1信号的情况(CNF＝“1”)下，前进至放弃处理的步骤S40。在放弃处理中，并不读取输入电流和比例性受到破坏的A/D转换电路41的数字信号Vod(n)，而是将其放弃，前进至步骤S40，在步骤S40中，使表示向放弃处理跳转的标志FP1＝“1”，前进至步骤S37，执行后述的步骤S37，并结束定时中断处理，返回规定的主程序。
在下一次的本处理的步骤S31中，在该标志FP1＝“1”(放弃处理中)的情况下前进至步骤S38，在步骤S38中，为了在下一次的本处理的步骤S34中能够计算变化率，读取并保持该数字信号Vod(n)，然后在步骤SS39中使该标志FP1为“0”，前进至步骤S37。
在步骤S37中，为了在本次的低区侧电流测量处理后能够检测到有脉冲信号P1输入至计数器电路53，使表示有脉冲信号P1输入至计数器电路的标志CNF为“0”，然后结束定时中断处理，返回规定的主程序。
另外，如图2所示，高区侧电流测量部5包括：电压比较电路51、脉冲信号形成电路52和计数器电路53。
在从上述的电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo小于基准电压V1时，电压比较电路51例如输出低电平的比较信号Sc。另外，在积分电压信号Vo达到基准电压V1时，电压比较电路51输出高电平的比较信号Sc。
脉冲信号形成电路52例如由单稳态多谐振荡器构成，当比较信号Sc从低电平翻转成高电平时，输出规定脉冲宽度和规定脉冲高度的脉冲信号P1。
在输入了从脉冲信号形成电路52输出的1个脉冲信号P1(n)起至输入下一个脉冲信号P1(n+1)为止的期间，计数器电路53对时钟脉冲进行计数，计算脉冲信号P1的周期T。将作为该计数器电路53的计数值的周期T输入至上述的运算处理电路42。
在运算处理电路42中，由高区侧测量值运算部42b执行图4所示的高区侧电流测量处理。将该高区侧电流测量处理作为每隔规定时间(例如125ms)的定时中断处理来执行，将在本处理中计算出的高区侧电流测量值保持从最新值至过去值的规定时间量(例如1秒8个)，并按照以下的步骤依次更新。
首先，在步骤S41中，判断是否从计数器电路53输入了作为计数值的积分电压信号Vo的周期T。在未从计数器电路53输入周期T时，直接结束定时中断处理，返回规定的主程序，在从计数器电路53输入了周期T时，前进至步骤S42。
在该步骤S42中，基于周期T进行下述(2)式的运算，计算频率f。
f＝1/T……(2)
下面，前进至步骤S43，将计算出的频率f乘以换算系数Kf(例如“1”)来计算高区侧电流测量值ImH，接着，前进至步骤S44，将计算出的高区侧电流测量值ImH更新存储在存储器的高区侧电流测量值存储区域ImH(Nh)中。此处，Nh是分割高区侧电流测量值存储区域中的过去的规定时间量的高区侧电流测量值的存储区域的数值，在本实施例中，是将1秒钟分割成8个的0至7。
接着，前进至步骤S45，将表示有脉冲信号P1输入至计数器电路的标志CNF设定成“1”，接着前进至步骤S46。
步骤S46至步骤S48是，对在下一次的本处理或高区侧电流测量值区域无效化处理中分割用于存储高区侧电流测量值的区域的数值(ImH(Nh)的Nh)进行更新的处理，在步骤S46中，将Nh+1，接着，在步骤S47中，进行Nh≥8的条件判断，如果条件成立，则在步骤S48中设定Nh＝0，然后结束定时中断处理，返回规定的主程序。
另一方面，在步骤S47中，在条件不成立即Nh＜8的情况下，直接结束定时中断处理，返回规定的主程序。
另外，高区侧电流测量值存储区域ImH(0～7)，即使在超过规定时间(例如2秒)也不更新的情况下，对下一次要更新的高区侧电流测量值存储区域ImH(Nh)写入“0”，使其成为无效数据。
之后每隔1秒进行高区侧电流测量值存储区域ImH(0～7)的更新判断，在未被更新的情况下，对高区侧电流测量值存储区域ImH(Nh)依次写入“0”，使其成为无效数据。
关于该处理，在输入电流处于低区侧电流区域与高区侧电流区域的交界处(在本实施例中，来自计数器电路53的周期T为2秒至8秒)的情况下，使用低区侧电流测量值ImL和高区侧电流测量值ImH两者计算输入电流的测量值，此时，为了随着该电流变小而减少高区侧电流测量值ImH的权重，增加高区侧电流测量值存储区域ImH(Nh)内的无效数据，缓解由低区侧电流测量值ImL与高区侧电流测量值ImH的灵敏度差引起的测量值的不连续性。
使用图5来说明其具体的步骤。
由运算处理电路42执行图5所示的高区侧电流测量值存储区域ImH(Nh)无效化处理。该处理是作为每隔规定时间(例如1秒)的定时中断处理而执行的。
首先，在步骤S50中，读取由计数器电路53进行计数的时钟的计数值，根据计数值判断上一次输入周期T后是否经过了2秒以上。在上一次输入周期T后不到2秒的情况下，直接结束定时中断处理，返回规定的主程序，在上一次输入周期T后经过2秒以上的情况下，前进至步骤S51。
在步骤S51中，对下一次要更新的高区侧电流测量值存储区域ImH(Nh)写入“0”，使其成为无效数据，前进至步骤S52。
步骤S52至步骤S54是对在下一次的本处理或高区侧电流测量处理中分割用于存储8个高区侧电流测量值的区域的数值(ImH(Nh)的Nh)进行更新的处理，在步骤S52中使Nh+1，接着在步骤S53中进行Nh≥8的条件判断，如果条件成立，则在步骤S54中，设定Nh＝0，然后结束定时中断处理，返回规定的主程序。
另一方面，在步骤S53中，在条件不成立即Nh＜8的情况下，直接结束定时中断处理，返回规定的主程序。
该图5所示的一系列处理是利用1秒周期的中断处理来执行的，所以如果来自脉冲信号形成电路52的脉冲信号P1持续中断2秒以上而经过8秒，则存储8个高区侧电流测量值的所有高区侧电流测量值存储区域(ImH(Nh))的值变为无效“0”。
另一方面，当脉冲信号P1输入至计数器电路53时，在上述的高区侧电流测量处理中，此时Nh的值表示的高区侧电流测量值存储区域(ImH(Nh))用高区侧电流测量值ImH更新。
而且，电荷泵电路7包括：输入有从高区侧电流测量部5的脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1的泵电容器71、以及负极与电流输入端子2和构成电荷积分电路3的运算放大器31的反相输入侧之间连接的泵二极管72构成的串联电路；和位于泵电容器71与泵二极管72间与接地线之间的电阻73。
在该电荷泵电路7中，在从脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1为低电平时，存储在泵电容器71中的电荷经由电阻73放电，泵二极管72变成断开状态，电荷积分电路3的积分用电容器32保持电荷存储状态。
如果从该状态起从脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1变成高电平，则在其上升期间，被充电至泵电容器71的电荷经由电阻73流入接地线，在泵电容器71与电阻73的连接点产生正电压。该电压作为正向电压被施加于泵二极管72，所以泵二极管72导通，流过电流，汲取存储在电荷积分电路3的积分用电容器32中的电荷。
另一方面，在运算处理电路42中，执行图6所示的测量值决定处理。该测量值决定处理是作为每隔预先设定的规定时间(例如1秒)而执行的定时中断处理来执行的。
首先，在步骤S61中，如上所述，判断从计数器电路53上一次输入周期T后是否经过了2秒以上。
该步骤S61的判断结果是在上一次输入周期T后经过了2秒以上时，前进至步骤S64。
该步骤S64的系统进行以下处理：根据脉冲信号P1的频率对高区侧电流测量值ImH附加权重，求取与低区侧电流测量值ImL的平均值来作为被测量电流Iin的测量值，在步骤SS64中，i是指定高区侧电流测量值存储区域(ImH(i))的区域的指针，初始值i＝0，j是对高区侧电流测量值存储区域(ImH(i))的有效数据数进行计数的记录器(register)，初始值j＝0，Ims是存储计算过程的电流测量值的记录器，初始值Ims＝0，前进至步骤S65。
在步骤S65中，判断由i表示的高区侧电流测量值存储区域(ImH(i))的值是否有效(ImH(i)≠0)，在有效的情况下，前进至步骤S66，将有效的高区侧电流测量值ImH(i)与Ims相加，接着前进至步骤S67，对有效数据数加1，接着前进至步骤S68。另一方面，在步骤S65中，在由i表示的高区侧电流测量值存储区域(ImH(i))的值无效(ImH(i)＝0)的情况下，直接前进至步骤S68。
在步骤S68中，对指定高区侧电流测量值存储区域(ImH(i))的区域的指针i加1，在步骤S69中，反复加1直至指针i变成8以上(高区侧电流测量值存储区域的上限)，返回步骤S65，求取有效数据的数量j与有效的高区侧电流测量值的总和Ims，然后前进至步骤S70。
在步骤S70中，用之前求出的对有效的高区侧电流测量值的总和Ims加低区侧电流测量值ImL而得到的值除以对有效数据的数量j加1而得到的值，求取这些测量值的平均值，更新电流测量值Im，结束定时中断处理，返回规定的主程序。
另一方面，步骤S61的判断结果为上一次输入周期T后没有经过2秒以上的情况下，前进至步骤S62。
在步骤S62中，执行与步骤S64至步骤S69相同的处理，计算高区侧电流测量值ImH(0～7)的有效数据(≠0)的相加值Ims和有效数据的数量j，前进至步骤S63。
在步骤S63中，用有效数据的数量j去除之前求出的有效的高区侧电流测量值的总和Ims来求取测量值的平均值，更新电流测量值Im，结束定时中断处理，返回规定的主程序。
此外，A/D转换电路41和由运算处理电路42执行的低区侧电流测量值计算处理与低区侧电流测量部4对应。另外，在电压比较电路51、脉冲信号形成电路52、计数器电路53、以及运算处理电路42的高区侧电流测量值计算处理和高区侧电流测量值存储区域无效化处理与高区侧电流侧测量部5对应。而且，运算处理电路42的测量值决定处理与测量值决定部6对应。
接着，使用图7所示的时序图，对上述第一实施方式的动作进行说明。
当前，被输入至电流输入端子2的被测量电流Iin如图7(a)所示，在时刻t0未被输入，电荷积分电路3的积分用电容器32放电所输出的积分电压信号Vo为“0”，并且高区侧电流测量部5的计数器电路53的计数值N被清为“0”。
在该状态下，如果在时刻t1输入为负的一定值例如－10－12A以上的被测量电流Iin，则该被测量电流Iin流入并存储在电荷积分电路3的积分用电容器32中。因此，从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo如上述(1)式所示，变成被测量电流Iin的积分值除以积分用电容器32的静电容C而得到的值。因此，在被测量电流Iin为一定值时，如图7(b)所示，积分电压信号Vo与经过时间T成比例地上升。此时，在积分用电容器32，存储有量为运算放大器31的积分电压信号Vo与积分用电容器32的静电容C的乘积的电荷Q(Q＝C×Vo)。在该初始状态下，积分电压信号Vo变成比基准电压V1低的值，所以从电压比较电路51输出的比较信号Sc如图7(c)所示保持低电平。
然后，被测量电流Iin如图7(a)所示保持一定值，所以从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo如图7(b)所示持续上升。之后，在时刻t2，积分电压信号Vo达到基准电压V1时，从电压比较电路51输出的比较信号Sc如图7(c)所示，从低电平翻转至高电平。
将该高电平的比较信号Sc供给到脉冲信号形成电路52，所以如图7(d)所示，从该脉冲信号形成电路52输出规定脉冲宽度的脉冲信号P1。将该脉冲信号P1输入至计数器电路53，所以该计数器电路53开始时钟脉冲的计数，计数值N增加。
另一方面，从脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1被供给到电荷泵电路7的泵电容器71。因此，脉冲信号P1变成高电平时，在其上升期间，被充电至泵电容器71的电荷经由电阻73流向接地线，在泵电容器71与电阻73的连接点产生正电压。该电压作为正向电压被施加于泵二极管72，所以泵二极管72导通，流过电流，使存储在电荷积分电路3的积分用电容器32中的电荷放电。
因此，从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo如图7(b)所示，在脉冲信号P1持续保持高电平的期间，急剧减少至“0”附近。
之后，在时刻t3，脉冲信号P1从高电平返回至低电平时，基于电荷泵电路7的积分用电容器32的放电停止，由电荷积分电路3再次开始积分处理，积分电压信号Vo如图7(b)所示再次上升。
之后，如果积分电压信号Vo持续上升，在时刻t4积分电压信号Vo再次达到基准电压V1时，从电压比较电路51输出高电平的比较信号Sc，由此由脉冲信号形成电路52形成规定宽度的脉冲信号P1。
每次被供给脉冲信号P1时，计数器电路53都会将从上一次的脉冲信号P1输入时起的时钟计数值向内部存储器传送，并将计数值清为“0”，继续时钟的计数。因此，除了刚启动后的脉冲信号P1输入时以外，每次被供给脉冲信号P1时，都得到脉冲信号P1的周期测量值T，每次都将表示此时的积分电压信号Vo的周期T的计数值N输入至运算处理电路42。
在该运算处理电路42中，将图4所示的高区侧电流测量处理作为定时中断处理来执行，所以开始执行该高区侧电流测量处理时，从计数器电路53输入积分电压信号Vo的周期T。因此，由高区侧电流测量处理基于周期T来计算积分电压信号Vo的频率f(步骤S42)，将计算出的频率f乘以换算系数Kf，计算高区侧电流测量值ImH(步骤S43)。
而且，高区侧电流测量处理中，将计算出的高区侧电流测量值ImH更新存储在存储器的高区侧电流测量值存储区域中(步骤S44)，接着，将表示有脉冲信号P1输入至计数器电路的标志CNF设置成“1”。
接下来，高区侧电流测量处理中，使分割用于存储高区侧电流测量值的区域的数值Nh+1，即，增加Nh(步骤S46)，当Nh小于8时，直接结束定时中断处理，如果Nh变成8以上，则在步骤S48中，设定Nh＝0后，结束定时中断处理，返回规定的主程序。
此时，被测量电流Iin为－10－12A以上，所以积分电压信号Vo的周期T变成1秒以下。因此，由运算处理电路42执行例如每隔1秒作为定时中断处理而执行的图6的测量值决定处理时，从步骤S61前进至步骤S62，计算高区侧电流测量值ImH(0～7)的有效数据(≠0)的相加值Ims，并且计算有效数据(≠0)的数量j。接下来，前进至步骤S63，用相加值Ims除以有效数据数j来计算平均值，将其决定为被测量电流Iin的电流测量值Im，将所决定的电流测量值Im更新存储在存储器的电流测量值存储区域中，并向外部输出(步骤S63)。
但是，如果被输入至电流输入端子2的被测量电流Iin的电流值变成比－10－12A小的值，则从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo的周期T比1秒长。因此，在成为最小可测量电流值即－10－15A的情况下，积分电压信号Vo的周期T变成1000秒。因此，至从计数器电路53输出周期T为止需要1000秒，在电流测量请求为每隔1秒1次的情况下，在高区电流测量部5中完全无法处理。
此处，在脉冲信号P1输入至计数器电路53后经过了2秒以上时，每次作为定时中断处理而执行图5所示的高区侧电流测量值存储区域无效化处理时，对分割高区侧电流测量值存储区域的进行存储的区域的数值Nh，反复更新存储高区侧电流测量值ImH(Nh)＝0反复(步骤S50～S54)。
另一方面，在低区侧电流测量部4中，在1秒以下的短时间内进行电流测量。即，在低区侧电流测量部4中，总是将从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo输入至A/D转换电路41，由该A/D转换电路41按照1秒4、5次左右的取样周期将积分电压信号Vo转换成数字信号Vod。将从该A/D转换电路41输出的数字信号Vod供给到运算处理电路42。
在该运算处理电路42中，将图3所示的低区侧电流测量处理作为与A/D转换电路41的取样周期对应的周期的定时中断处理来执行。在该低区侧电流测量处理中，积分电压信号Vo如图7(b)所示，在时刻t1至时刻t2的上升过程中，积分电压信号Vo的每单位时间的变化率Rc变成与被测量电流Iin成比例的值。但是，在时刻t2至时刻t3的下降过程中，积分电压信号Vo的每单位时间的变化率Rc未变成与被测量电流Iin成比例的值，放弃此期间的数字信号Vod(n)。
因此，开始执行低区侧电流测量处理时，判断是否是数字信号Vod(n)的放弃处理(步骤S31)，在FP1＝“0”并非放弃处理时，根据表示是否有脉冲信号P1的输入的标志CNF是否为“1”来判断脉冲信号P1是否输入至计数器电路53(步骤S32)。
在没有脉冲信号P1输入至计数器电路53、该标志CNF被重置为“0”时，读取从A/D转换电路41输出的数字信号Vod(n)(步骤S33)。
另外，低区侧电流测量处理中，用定时中断周期去除在步骤S33中读取的数字信号Vod(n)与上一次的定时中断时的数字信号Vod(n－1)的偏差，计算每单位时间的变化率Rc(步骤S34)。
接下来，低区侧电流测量处理中，将计算出的每单位时间的变化率Rc乘以换算系数Kc来计算低区侧电流测量值ImL(＝Rc×Kc)(步骤S35)，将计算出的低区侧电流测量值ImL更新存储在低区侧电流测量值存储区域中(步骤S36)。而且，低区侧电流测量处理中，为了能够检测出有脉冲信号P1输入至计数器电路53，使表示有脉冲信号P1输入的标志CNF为“0”，然后结束定时中断处理，返回规定的主程序。
另外，如图7(c)所示，在脉冲信号P1被输入至计数器电路53时，变成积分电压信号Vo急剧下降的状态，因此，变成数字信号Vod(n)的放弃处理。在此情况下，从步骤S32前进至步骤S40，将标志FP1设置为“1”后前进至步骤S37，将标志CNF重置为“0”。与此对应，运算处理电路42并不计算低区侧电流测量值，而是结束定时中断处理，返回规定的主程序。
因此，经过规定时间后接下来开始低区侧电流测量处理时，在步骤S31中，该标志FP1为“1”(放弃处理中)的情况下，前进至步骤S38。在该步骤SS38中，在下一次的本处理的步骤S34中，为了能够计算变化率而读取并保持该数字信号Vod(n)后，在步骤S39中使该标志FP1为“0”，前进至步骤S37，将标志CNF重置为“0”。因此，运算处理电路42中，并不计算低区侧电流测量值，而是结束定时中断处理，返回规定的主程序。这样，在脉冲信号P1被输入至计数器电路53时，至少1次不读取数字信号Vod(n)而是将其放弃。
接着，如果将低区侧电流值ImL存储在低区侧电流测量值存储区域中，则之后由运算处理电路42执行上述的图6的测量值决定处理时，如果上次的脉冲信号P1输入至计数器电路53后经过了2秒以上，则从步骤S61前进至步骤S64。由此，根据脉冲信号P1的频率对高区侧电流测量值ImH附加权重，并进行以下处理，即，求取附加权重后的高区侧电流测量值ImH和低区侧电流测量值ImL的平均值，将其作为被测量电流Iin的电流测量值(步骤S64～S70)。
即，使数i和j为“0”并且将相加值Ims设定为“0”(步骤S64)，在高区侧电流测量值ImH(i)为“0”以外时，对当前的相加值Ims加上高区侧电流测量值ImH后作为新的相加值Ims(步骤S66)，接着，将有效数据数j加上“1”(步骤S67)，然后前进至步骤S68。
对于步骤S65的判断结果，在高区侧电流测量值ImH(i)为“0”时，不进行加法处理，前进至步骤S68。
在该步骤S68中，将加法次数i加上“1”后前进至步骤S69，当i＜8时返回步骤S65，当i≥8时前进至步骤S70。在该步骤S70中，用有效数据数j加上“1”后所得到的j+1去除将相加值Ims与低区侧电流测量值ImL相加而得到的相加值来计算平均值，将计算出的平均值存储为被测量电流Iin的电流测量值Im，并且向外部输出。
因此，重复进行8次测量值决定处理的步骤S65至步骤S69的处理，当ImH(0)～ImH(7)全部为“0”时，将低区侧电流测量值ImL确定为电流侧测量值Im。另外，在存在至少1个以上的高区侧电流测量值ImH的情况下，用对有效数据数j加上“1”所得到的值去除这些高区侧电流测量值ImH的相加值Ims与低区侧电流测量值ImL的相加值来计算平均值，将其确定为电流测量值Im。
这样，根据上述第一实施方式，在由高区侧电流测量部5根据所希望的测量值输出请求定时能够计算高区侧电流测量值ImH的情况下，将高区侧电流测量值ImH确定为针对被测量电流Iin的电流测量值Im。另外，对于高区侧电流测量值ImH的计算，在所希望的测量值输出请求定时内无法计算的情况下，将由低区侧电流测量部4计算出的低区侧电流测量值ImL确定为针对被测量电流Iin的电流测量值Im。而且，在测量值输出请求定时内计算出1个以上的高区侧电流测量值ImH的情况下，用计算出的高区侧电流测量值ImH的相加值与低区侧电流测量值ImL的相加值除以对高区侧电流测量值ImH的有效数据数j加上“1”所得到的值j+1，将所得到的平均值确定为电流测量值Im。
因此，并不需要进行区切换，就能够在所希望的测量值输出请求定时精确地计算针对－10－15A～－10－6A的遍及9位的大范围的微小电流的电流测量值。
而且，在低区侧电流测量部4中，计算从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo的每单位时间的变化率Rc，将该变化率Rc乘以换算系数Kc来计算低区侧电流测量值ImL，所以即使被测量电流Iin为最小电流值－10－15A附近，也能以所期望的测量值输出请求定时内的短时间精确地测量。
另外，也利用高区侧电流测量部5基于从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo达到基准电压时所形成的脉冲信号来计算高区侧电流测量值ImH，所以能够进行精确的电流测量。
而且，同时进行低区侧电流测量值ImL与高区侧电流测量值ImH的计算，根据是否能够在所期望的测量值输出请求定时内计算高区侧电流测量值ImH来进行两者的选择，所以不会发生因切换范围所引起的损失时间，能够精确地侧量大范围的被测量电流。
此外，低区侧电流测量部4的被测量电流值与积分电压信号Vo的变化率的关系如图8(a)所示，高区侧电流测量部5的被测量电流值与积分电压信号的频率的关系如图8(b)所示。
此处，由高区侧电流测量部5计算的高区侧电流测量值ImH能够通过测量从驱动电荷泵电路7的脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1的频率而获得。被测量电流Iin与脉冲信号P1的频率的对应如图8(b)所示，1pA～1μA与0.5Hz～500kHz对应。
在此情况下，1μA的电流流过1/500kHz时间时，其电荷变成2pC＝1μA/500kHz。该电荷与由电荷泵电路7汲取的电荷平衡，所以如果要利用一次泵动作使从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo的电压例如改变1V，则积分用电容器32的静电容C变成
C＝Q/V＝2pC/1V＝2pF。
另外，如上所述，将从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo转换成每单位时间的变化率Rc，将其乘以换算系数Kc，由此能够得到由低区侧电流测量部4计算的低区侧电流测量值ImL。在使电荷积分电路3的积分用电容器32的静电容为2pF的情况下，与被测量电流Iin的1fA～3pA对应的1秒间的电压变化如图8(a)所示。
设当前的被测量电流Iin为1fA时，由于积分用电容器32的静电容为2pF，所以从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo的1秒间的变化电压△Vo变成△Vo＝1(fC)/2000(fF)＝0.5mV，A/D转换电路41选定能够以上述电压所需的精度进行测量的电路。例如，在需要1％精度的情况下，需要能够测量上述0.5mV的1/100的0.005mV，设最大测量压力为1V时，需要200,000(1V/0.000005V)的分辨率(18位以上)。
而且，如果高区侧电流测量部5的脉冲信号形成电路52设定成能够改变输出信号的波高，则能够通过吸收电路常数的误差使被测量电流Iin与输出的脉冲信号P1的关系标准化，故便利。对于从脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1的脉冲宽度，由于脉冲信号P1的最高频率为500kHz，所以例如设定占空比为20％时，将其设定为0.4μs左右。
而且，由电荷泵电路7汲取的电流与高区侧电流测量部5的输入电流保持平衡，所以对1μA的电流按1/500kHz时间进行积分而得到的电荷也与从脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1为1个而汲取的电荷相等，成为2pC。例如使脉冲信号形成电路52的有效的输出电压的波高为0.1V，则泵电容器71的静电容C1成为
C＝Q/V＝2pC/0.1V＝20pF。
另外，对于电阻73的电阻值，由于脉冲信号形成电路52的脉冲宽度为0.4μs左右，所以为了使泵电容器71在该时间内充分地充放电，使电阻73的电阻值与泵电容器71的静电容的乘积(τp：电荷泵电路时间常数)为与从脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1的脉冲宽度为0.4μs相比足够小的值、例如为0.04μs(1/10)时，则电阻73的电阻值R2为
R2＝0.04(μs)/20(pF)＝2(kΩ)。
但是，实际上，必须加上泵二极管72的正向电压下降的量的电压、以及因泵二极管72的电极间的静电容而损失的量。
接着，参照图9，对作为本发明的一个实施方式的第二实施方式进行说明。
该第二实施方式要抑制在被测量电流Iin的电流值变成能够由构成低区侧电流测量部4的A/D转换电路41转换的下限电压以下时无效数据的产生。
即，在第二实施方式中，如图9所示，除了上述第一实施方式中与高区侧电流测量部5并联地设置有初始化电路10以外，具有与图2同样的结构，对与图2的对应部分标注相同的符号，省略其详细的说明。
此处，初始化电路10具有：电压比较电路11、初始化用脉冲信号形成电路12和初始化用电荷泵电路13。
电压比较电路11被输入：从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo、以及作为初始化电压的能够由构成低区侧电流测量部4的A/D转换电路41进行A/D转换的下限电压V2，当积分电压信号Vo小于下限电压V2时，输出高电平的比较信号Sc2。
初始化用脉冲信号形成电路12被供给电压比较电路11的比较信号Sc2，当该比较信号Sc2从低电平翻转成高电平时，输出从高电平变成低电平的规定宽度、规定波高的初始化用脉冲信号P2。
初始化用电荷泵电路13被输入从初始化用脉冲信号形成电路12输出的初始化用脉冲信号P2，具有与电荷泵电路7相反极性的功能，并不使电荷积分电路的电荷放电，而向存储电荷方向发挥作用。
即，如图9所示，初始化用电荷泵电路13具有：泵电容器13a、泵二极管13b和电阻13c。此处，泵电容器13a的一个极与脉冲信号形成电路12的输出侧连接，在该泵电容器13a的另一个极与电荷积分电路3的积分用电容器32之间设置有泵二极管13b。
该泵二极管13b的正极与积分用电容器32连接，负极与泵电容器13a连接。电阻13c连接在泵电容器13a及泵二极管13b的连接点与接地线之间。
因此，在初始化用电荷泵电路13中，在从初始化用脉冲信号形成电路12供给到泵电容器13a的脉冲信号P2为高电平的情况下，泵电容器13a的初始化用脉冲信号形成电路12一侧的电极的电压VC1变成脉冲信号P2的充电电压VH，与该充电电压VH对应的电荷存储在泵电容器13a中。在电荷存储的期间，充电电流经由电阻13c流过，电阻13c的电容器13a一侧电压VC2变成正的电压。即使将该电压供给到泵二极管13b的负极，泵二极管13b也保持断开的状态，不会流向电荷积分电路3。充电结束时，泵电容器13a的泵二极管13b一侧的电极的电压VC2变成0V。
在该状态下，来自被供给到泵电容器13a的初始化用脉冲信号形成电路12的脉冲信号P2变成低电平时，初始化用脉冲信号形成电路12一侧的电极的电压VC1变成电压VL，放电电流流过泵电容器13a，该电流流过电阻13c，泵二极管13b一侧的电极的电压VC2转换成相当于高电平和低电平之间的电压VC(＝VH－VL)的量的负电压值。因此，泵二极管13b的负极侧的电压VC2变成负电压值，泵二极管13b变成导通状态，泵电容器13a的一部分放电电流流过。由此，在电荷积分电路3的积分用电容器32中存储电荷，使积分电压信号Vo上升。此时，在脉冲信号P2为1个而积分电压信号Vo达不到作为初始化电压的下限电压V2以上的情况下，也可以使初始化用脉冲信号形成电路具有产生多个初始化用脉冲信号P2的功能，直至成为下限电压V2以上为止。积分电压信号Vo变成作为初始化电压的下限电压V2以上时，从电压比较电路11输出的比较信号Sc2返回低电平。
从初始化用脉冲信号形成电路12输出的初始化用脉冲信号P2是规定的宽度，所以从下降经过规定时间后返回高电平。由此，初始化用电荷泵电路13的泵二极管13b回到断开状态，从初始化用电荷泵电路13向积分用电容器32的电荷存储停止。
接下来，参照图10对上述第二实施方式的动作进行说明。
当前，负值的被测量电流Iin被输入至电流输入端子2，将该被测量电流Iin供给到电荷积分电路3，在从该电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo的电压值超过构成低区侧电流测量部4的A/D转换电路41能够进行数字转换的下限电压V2的情况下，从A/D转换电路41输出有效的数字信号Vod，由此获得与上述第一实施方式同样的作用效果。
但是，被输入至电流输入端子2的被测量电流Iin因接通电源时或噪音混入等某种原因而使从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo如图10(b)所示那样，下降至小于作为初始化电压的构成低区侧电流测量部4的A/D转换电路41的下限电压V2的情况下，无法从A/D转换电路41获得有效的数字信号Vod。
在该状态下，由于积分电压信号Vo下降至小于下限电压V2，所以从初始化电路10的电压比较电路11输出的比较信号Sc2变成高电平，低电平VL的初始化用脉冲信号P2从初始化用脉冲信号形成电路12输出至初始化用电荷泵电路13。
因此，初始化用电荷泵电路13的泵电容器13a的初始化用脉冲信号形成电路12一侧的电极的电压VC1变成电压VL，放电电流通过电阻13c流向泵电容器13。在泵二极管13b一侧的电极的电压VC2产生该放电电流与电阻13c的乘积的负电压，所以泵二极管13b变成导通状态。由此，在电荷积分电路3的积分用电容器32中存储电荷，如图10(b)所示那样，使积分电压信号Vo急剧上升。
初始化用脉冲信号P2输出规定的脉冲宽度时返回高电平，所以初始化用电荷泵电路13的泵电容器13a的初始化用脉冲信号形成电路12一侧的电极的电压VC1变成充电电压VH，在泵电容器13a中存储与充电电压VH对应的电荷。在存储电荷的期间充电电流流经电阻13c，电阻13c的电容器13a一侧电压VC2变成正的电压。即使将该电压供给到泵二极管13b的负极，泵二极管13b也保持断开状态，不会流向电荷积分电路3，充电结束时，泵电容器13a的泵二极管13b一侧的电极的电压VC2变为0V。
变成该状态时，泵二极管13b变成断开状态，所以利用初始化用电荷泵电路13的积分用电容器32的电荷存储停止。
此处，从初始化用脉冲信号形成电路12向初始化用电荷泵电路13仅供给1次初始化用脉冲信号P2，在积分电压信号Vo未达到A/D转换电路41的下限电压V2的情况下，持续供给初始化用脉冲信号P2直至达到下限电压V2为止。
从初始化用脉冲信号形成电路12向初始化用电荷泵电路13供给1个或多个初始化用脉冲信号P2，由此积分电压信号Vo达到A/D转换电路41的下限电压V2时，从电压比较电路11输出的比较信号Sc2返回低电平。根据这种情况，从初始化用脉冲信号形成电路12输出的初始化用脉冲信号P2在返回高电平的状态下停止。
如果变成该状态，则泵二极管13b变成断开状态，所以利用初始化用电荷泵电路13的积分用电容器32的电荷存储停止，初始化电路10的初始化处理结束。
这样，积分电压信号Vo达到A/D转换电路41的进行数字转换的下限电压V2时，从A/D转换电路41输出的数字信号Vod变成有效数据，后面与上述的第一实施方式同样，根据基于积分电压信号Vo的高区侧电流测量部5的脉冲信号形成电路52和电荷泵电路7的动作，积分电压信号Vo反复积分状态和放电状态，精确地利用低区侧电流测量部4计算低区侧电流测量值ImL。
这样，根据第二实施方式，从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo小于构成低区侧电流测量部4的A/D转换电路41的能够进行数字转换的下限电压V2时，利用初始化电路10，使积分电压信号Vo急剧上升至下限电压V2。因此，抑制在A/D转换电路41产生无效数据，从而能够可靠地抑制低区侧电流测量值的测量时间变长。
另外，如果没有设置初始化电路10，则如图11(a)所示，在时刻t0接通电源时，将被测量电流Iin由电荷积分电路3积分而得到的积分电压信号Vo如图11(b)所示，在小于A/D转换电路41的下限电压V2的情况下，通过由电荷积分电路3进行的积分，积分电压信号Vo达到A/D转换电路41的下限电压V2的时间T变长。因此，如图11(e)所示，从A/D转换电路41输出的数字信号Vod的无效数据的期间T增加，由低区侧电流测量部4进行的电流测量开始时间延迟时间T。
此时，例如设积分电压信号Vo为－1V、下限电压V2为0V、被测量电流Iin为10fA、积分用电容器32的静电容为2pF，则将从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo从－1V提高至0V所需的电荷为－2pC(＝－1V×2pF)。该电荷通过存储输入电流10fA来达到，但是在被测量电流Iin为10fA的情况下，从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo上升至下限电压V2以上所需的时间T为T(s)＝2(pC)/0.01(pA)＝200(s)，无法获得200秒期间的被测量电流的低区侧电流测量值ImL。
与此相对，在上述的第二实施方式中，利用初始化电路10将电荷存储到电荷积分电路3的积分用电容器32，由此能够使积分电压信号Vo瞬间上升至A/D转换电路41的下限电压V2。该初始化所需的时间是从初始化用脉冲信号形成电路12输出1个脉冲的时间，所以能够将其抑制在1μs左右。
在该第二实施方式中，由初始化电路10进行的动作使高区侧电流测量部5及电荷泵电路7的动作反转，所以将供给到电压比较电路11的作为下限电压的初始化电压V2设定成基准电压V1的负值–V1，由此能够计算使被测量电流Iin的极性为正值的情况下的高区侧电流测量值LmH。
此外，在上述第二实施方式中，对将供给到初始化电路10的电压比较电路11的基准电压设定成A/D转换电路41的下限电压V2的情况进行了说明，但是并不限于此，只要是下限电压V2以下的值，就能够设定输出无效数据的时间T为容许范围内的任意的值。
此外，在上述第一和第二实施方式中，对采用A/D转换电路41和运算处理电路42构成低区侧电流测量部4的情况进行了说明，但是并不限于此。在本发明的一个实施方式中，也可以设置将从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo设定成电压差小的不同基准电压的两个电压比较电路，基于从电压比较电路输出的比较信号的时间差，计算积分电压信号Vo的变化率。总之，只要是能够计算积分电压信号Vo的变化率Rc的结构，能够应用任意的结构。另外，也可以对由低区侧电流测量部4每隔规定时间计算的低区侧电流测量值LmL多个值进行平均化处理，作为低区侧电流测量值LmL计算。
另外，在上述第一和第二实施方式中，对于高区侧电流测量部5，也可以设置电压–频率转换电路，将积分电压信号Vo直接转换成频率信号。
另外，在上述第一和第二实施方式中，对设置运算处理电路42，由该运算处理电路42进行低区侧电流测量处理、高区侧电流测量处理、高区侧电流测量值存储区域无效化处理、以及测量值决定处理的情况进行了说明，但是并不限于此，也可以在低区侧电流测量部4和高区侧电流测量部5中单独地设置低区侧测量值运算部42a和高区侧测量值运算部42b。
另外，在上述第一和第二实施方式中，对被测量电流Iin为负值的情况进行了说明，但是并不限于此，在输入正值的被测量电流Iin的情况下，从电荷积分电路3输出的积分电压信号Vo从0向负方向减少，所以使基准电压V1的极性为负值，并且变化率的运算也从上一次的值减去本次的值即可。
而且，在上述第一和第二实施方式中，对未考虑构成电荷泵电路7的泵二极管72的温度依存性的情况进行了说明，但是在考虑泵二极管72的温度依存性的情况下，如上述专利文献1中所记载的那样，设置温度补偿电路，由温度传感器实测泵二极管72的温度，与由温度传感器实测到的温度中的泵二极管72的正向电压的变化量相应地，调整从脉冲信号形成电路52输出的脉冲信号P1的脉冲宽度。
符号说明
1…电流测量装置、2…输入端子、3…电荷积分电路、4…低区侧电流测量部、5…高区侧电流测量部、6…测量值决定部、7…电荷泵电路、10…初始化电路、11…电压比较电路、12…初始化用脉冲信号形成电路、13…初始化用电荷泵电路、31…运算放大器、32…积分用电容器、41…A/D转换电路、42…运算处理电路、42a…低区侧测量值运算部、42b…高区侧测量值运算部、51…电压比较电路、52…脉冲信号形成电路、53…计数器电路。

Claims (6)

1.一种电流测量装置，其将被测量电流的电流测量范围至少分成低区和高区，按各区进行电流测量，所述电流测量装置的特征在于，包括：
对所述被测量电流进行积分并输出积分信号的积分电路；
低区侧电流测量部，从该积分电路输出的积分信号输入到该低区侧电流测量部，计算与该积分信号的变化率成比例的低区侧电流测量值；
高区侧电流测量部，其基于与从所述积分电路输出的积分信号的周期对应的脉冲信号，计算高区侧电流测量值；
根据所述脉冲信号对存储在所述积分电路中的电荷进行放电的电荷泵电路；和
测量值决定部，其基于由所述低区侧电流测量部计算出的低区侧电流测量值和由所述高区侧电流测量部计算出的高区侧电流测量值，来决定所述被测量电流的测量值。
2.如权利要求1所述的电流测量装置，其特征在于：
所述低区侧电流测量部包括：
将从所述积分电路输出的积分信号转换成数字信号的A/D转换电路；和
低区测量值运算部，其计算从该A/D转换电路输出的数字信号的每单位时间的电流变化率，并将计算出的电流变化率与换算系数相乘来计算低区侧电流测量值。
3.如权利要求1或2所述的电流测量装置，其特征在于：
所述高区侧电流测量部包括：
脉冲信号形成电路，其将从所述积分电路输出的积分信号与基准信号进行比较，在所述积分信号超过基准信号时输出脉冲信号；和
高区侧测量值运算部，其将从该脉冲信号形成电路输出的脉冲信号的每单位时间的脉冲数作为系数，计算高区侧电流测量值。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的电流测量装置，其特征在于：
所述积分电路包括在接通所述被测量电流时决定要输出的积分信号的初始值的初始化电路。
5.如权利要求4所述的电流测量装置，其特征在于：
所述初始化电路包括：
初始化用脉冲信号形成电路，其将从所述积分电路输出的积分信号与所述初始化电压进行比较，在所述积分信号小于所述初始化电压时形成初始化用脉冲信号；和初始化用电荷泵电路，根据从该初始化用脉冲信号形成电路输出的初始化用脉冲信号，在该初始化用电荷泵电路中存储所述积分电路中所存储的电荷。
6.如权利要求5所述的电流测量装置，其特征在于：
所述初始化电压是能够由构成所述低区侧电流测量部的A/D转换电路转换的下限电压。
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