CN105467200B - 一种工频电流的测量方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明采用测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过电子线路的滤除谐波干扰等处理、其波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号即被测正弦电流波形信号，通过电路使该正弦波形信号过零时和到达多个设置的比较电压时生成的时间计数启动脉冲和时间截获脉冲对一个时间数据应用模块进行控制、获取该正弦波形信号过零后到达比较电压时的采样时间t值、再以该采样时间t值作为存储器地址直接读取与时间数据应用模块相连接的存储器相应地址的存储单元中存储的数据来实现对被测电流的测量。本发明还可以应用于对工频电压的测量。

Description

一种工频电流的测量方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种工频电流的测量方法及其装置。
背景技术
准确、及时地在最大的范围内测量每一个周波的电流量值是电力测量设备的首要任务。现有应用于电气测量领域的仪器仪表基本上是采用逐次逼近型、斜坡型、双积分型以及压频变换型V/F的模/数转换器等等，按照转换原理转换器还可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器。这些转换器作为基本器件构成了众多的测量仪器仪表，但这些仪器仪表都存在量程窄、转换速度慢的缺点，有些仪器仪表测量档位的变换还需要人工手动换挡，已不适应现时代的技术要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工频电流的测量方法及其装置。
本发明采用的技术方案是：
一种工频电流的测量方法，应用于测量装置，且该测量装置的输入信号为测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过电子线路的滤除谐波干扰处理的、且波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号，也称被测正弦电流波形信号，测量方法包括一个电流测量公式、通过该公式计算得到数据、以及对这些数据的应用方法，其包括以下步骤：
(1)由正弦电流的数学表达式推导得到一个测量公式：
式中，Im是被测的正弦电流波形信号幅值，Vbj是比较电压值，t是被测的正弦电流波形信号过零后到达比较电压值Vbj时的时间值，其单位为us，f是电力系统的额定频率；依据该公式，只要知道电力系统的额定频率f、比较电压值Vbj并获得被测的正弦电流波形信号过零后到达比较电压Vbj时的时间值，即获得采样时间t值时，即可求得被测电流Im的值；
(2)额定频率的正弦电流波形信号在一个半波内由过零点开始到达其幅值所需的时间为Hus，其中H取正整数，f是电力系统的额定频率，并且设定Vbj＝1mv，把时间t值由1us开始、按每次递增1us、一直到Hus为止，分别一一代入测量公式中的t计算得到H个Im的值，把得到的Im值数据依照时间t值的由小到大的顺序编制成表格、即附表，称为“时间t值与正弦波形幅值Im值转换表”，简称“转换表”；
(3)把以16位二进制数表示的时间t值从1us起到Hus为止，依次作为存储器的地址并一一对应地把转换表中的H个Im的值采用四位二-十进制的BCD码存入存储器的存储单元中，存储器采用电擦除可编程只读存储器EEPROM，存储器地址容量应大于5K，一个存储器的每一个存储单元为一个字节，可以存放2个四位二-十进制BCD码也就是2个十进制数，二个字节的存储单元存放4个十进制数，即用二个8K×8存储器，依顺序，第一个存储器存放一个十进制4位数中的前两位，第二个存储器存放一个十进制4位数中的后两位。
本发明还公开应用所述的工频电流的测量方法的测量装置，该测量装置的输入信号为测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过电子线路的滤除谐波干扰处理的、且波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号，也称被测正弦电流波形信号，测量装置包括一个前置的电压跟随器；一个正弦波形信号过零时产生时间计数启动脉冲的时间启动模块，其输出时间启动脉冲；一个正弦波形信号到达比较电压值Vbj时产生时间截获脉冲的时间截获模块，其输出时间截获脉冲；以及一个受时间启动脉冲和时间截获脉冲控制的、用来获取被测正弦电流波形信号过零后到达比较电压值时的采样时间t值并把该采样时间t值作为与该模块连接的存储器的地址直接读取该存储器相应地址中的存储数据的时间数据应用模块；
其中，前置的电压跟随器由一个运放构成，其输出的被测正弦电流波形信号分成六路，分别输出到第一、四、五、六、七、八电路单元的同相输入端；
时间启动模块包括第一、二、三电路单元；
第一电路单元是由一个运放构成具有开环增益的电压比较电路并后接TTL电平转换接口电路再把高电平的矩形波微分且输出的电路单元，其有两个输出端，该电路单元中的第二个有施密特触发器的与非门的输出端是第一个输出端，其输出的时间计数启动脉冲是高电平的矩形波脉冲，其和第二十、二十一电路单元的端相连接；该电路单元中的最后一个二极管的输出端是第二个输出端，其把高电平的矩形波微分后和第三电路单元中运放的同相输入端相连接；
第二电路单元是一个零点电压调整电路单元，该电路中的电压跟随器的输出端作为电路单元输出端，其和第一电路单元中运放的反相输入端相连接；
第三电路单元是把第一电路单元的第二个输出端、即通过二极管输出的信号再进行调整、输出的电路，该电路单元输出端是一个反相器的输出端，输出信号是低电平的尖脉冲，其输出到第二十四电路单元的第一个四S-R锁存器中的四个端和第二个四S-R锁存器中的一个端；
时间截获模块包括第四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六电路单元；
第四、五、六、七、八电路单元是电路结构、所使用的元器件型号、参数完全一样的五个电压比较电路单元，分别由运放构成具有开环增益的电压比较电路并后接TTL电平转换接口电路再把高电平的矩形波微分且输出的电路单元，并且五个电路单元的每一个电路单元都有两个输出端，电路单元的第一个输出端分别是所在电路单元中的第一个有施密特触发器的与非门的输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被分别连接到第二十四电路单元中的两个四S-R锁存器中的对应的五个端，另一路连接到下一个与非门的两个输入端；电路单元的第二个输出端分别是所在电路单元中最后一个二极管的输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，且都和第十六电路单元中运放的同相输入端相连接；
第九、十、十一、十二、十三电路单元分别是由分压电阻和电压跟随器构成的比较电压的输出电路，它们分别输出第一、二、三、四、五比较电压到第四、五、六、七、八电路单元中运放的反相输入端；
第十四电路单元是一个电压基准集成电路，其输出的电压分成两路，分别通过电压跟随器输入到第三、十六电路单元中运放的反相输入端；
第十五电路单元是一个精密的电压基准集成电路，其输出稳定的10v基准电压到第九、十、十一、十二、十三电路单元；
第十六电路单元是把第四、五、六、七、八电路单元的第二个输出端输出的信号再进行调整、输出的电路，该电路单元输出的是高电平的更尖、窄的时间截获脉冲，该电路单元的输出端和第二十一电路单元的CP端相连接；
时间数据应用模块，它受时间启动脉冲和时间截获脉冲控制、用来获取被测的正弦电流波形信号过零后到达比较电压时的采样时间t值并把该采样时间t值作为存储器地址直接读取与该应用模块相连接的存储器相应地址中的存储数据进行显示、参与相关电气量的计算、传输等应用，其包括第十七、十八、十九、二十、二十一、二十二、二十三、二十四、二十五电路单元；
第十七电路单元是第一保持脉冲电路，由一个与门构成，其一个输入端与第二十电路单元输出的16位二进制数中的第11位相连接，另一个输入端与16位二进制数中的第13位相连接，其输出端在时间计数电路启动计数后的第5120us时产生并输出第一保持脉冲，其输出分成两路，一路输入到第二十二电路单元的CP端，另一路输入到第十八电路单元的一个输入端；
第十八电路单元是第二保持脉冲电路，由一个与门构成，其一个输入端和第十七电路单元的输出端相连接，另一个输入端和第二十电路单元输出的16位二进制数中的第8位相连接，其输出端在时间计数电路启动计数后的第5248us时产生并输出第二保持脉冲，第二保持脉冲输入到第二十四电路单元中的两个4位双向移位寄存器的CP端；
第十九电路单元是10MHZ脉冲产生及十分频电路，其输出的1MHZ脉冲输入到第二十电路单元四个计数器的CP端；
第二十电路单元是四个四位二进制同步计数器依次连接成的时间脉冲计数电路，其四个计数器的端和时间启动模块的第一电路单元的第一个输出端相连接，其四个计数器共16个数据输出端和第二十一电路单元的16个数据输入端一一对应相连接，其输出一个由零开始、每次递增1us的16位二进制数；
第二十一电路单元是四个以并入-并出方式工作的4位双向移位寄存器依次连接成的时间数据暂存电路，四个寄存器的端和时间启动模块的第一电路单元的第一个输出端相连接，四个寄存器的CP端和时间截获模块的第十六电路单元的输出端相连接，四个寄存器共16个数据输出端和第二十二电路单元的16个数据输入端一一对应相连接；
第二十二电路单元是四个以并入-并出方式工作的4位双向移位寄存器依次连接成的时间数据保持电路，四个寄存器的端通过电阻连接+5V电源，四个寄存器的CP端和第十七电路单元的输出端相连接，四个寄存器的16个数据输出端中的前十三个依序和第二十三电路单元的13条地址线端脚一一对应相连接；
第二十三电路单元是设置成只读工作方式的两个并联的电擦除可编程只读存储器EEPROM，两个存储器的地址线并联且和第二十二电路单元的13个数据输出端依序一一对应相连接，存储器存储单元中已存入转换表中的H个Im值；
第二十四电路单元是小数点自动转换电路单元，包括：(1)时间数据判断电路，其在第二十二电路单元、即时间数据保持电路输出并保持的时间数据大于或等于319us时输出低电平；(2)小数点位置确定电路；(3)8线-3线优先编码输出电路；(4)3线-8线译码输出电路；(5)小数点保持及输出驱动电路；
第二十四电路单元的具体接线为：(1)时间数据判断电路，其在第二十二电路单元、即时间数据保持电路输出并保持的时间数据大于或等于319us时输出低电平，其电路由第一个四2输入或门集成电路U52、第一个四2输入与门集成电路U67、第二个四2输入与门集成电路U68、第二个四2输入或门集成电路U69和一个反相器U70构成，把第二十二电路单元第一个寄存器U53的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A0、A1、A2、A3依次与第一个四2输入与门集成电路U67的1、2、4、5脚相连接，第二个寄存器U54的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A4、A5、A6、A7依次与第一个四2输入与门集成电路U67的12、13脚和第一个四2输入或门集成电路U52的1、2脚相连接，第三个寄存器U55的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A8、A9、A10、A11依次与第二个四2输入与门集成电路U68的1脚、第一个四2输入或门集成电路U52的4、5、12脚相连接，第四个寄存器U56的15脚，即对应于存储器的地址端脚A12以及U56的14脚依次与第一个四2输入或门集成电路U52的13脚、第二个四2输入或门集成电路U69的10脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的3脚与第二个四2输入或门集成电路U69的1脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的6脚与9脚相连接，10脚与11脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的8脚与第二个四2输入或门集成电路U69的5脚相连接，第一个四2输入与门集成电路U67的3脚与10脚相连接，6脚与9脚相连接，第一个四2输入与门集成电路U67的8、11脚依次与第二个四2输入与门集成电路U68的5、4脚相连接，第二个四2输入与门集成电路U68的2、3、6脚依次与第二个四2输入或门集成电路U69的3、4、2脚相连接，第二个四2输入或门集成电路U69的6脚与9脚相连接，第二个四2输入或门集成电路U69的8脚与反相器U70的输入端相连接，反相器U70的输出端作为时间数据判断电路的输出端分别与小数点位置判断电路中的第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39和第四与门U90的一个输入端相连接，反相器U70的输出端在时间数据保持电路单元的数据输出端输出并保持的时间数据大于或等于319us时输出低电平，或换言之，当时间数据小于319us时反相器U70的输出端输出高电平；构成本时间数据判断电路的二输入与门以及二输入或门可以用三输入、四输入与门以及三输入、四输入或门灵活代替；
(2)小数点位置确定电路是由第一反相器U30、第二反相器U31、第三反相器U32、第四反相器U33、第五反相器U91、第一或门U34、第二或门U35、第三或门U36、第四或门U92、第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39、第四与门U90和第一个四S-R锁存器U40和第二个四S-R锁存器U93构成的，其电路的具体接法是，把U22的输出端与U40的2、3脚相连接，把U20的输出端与U40的6脚相连接，把U18的输出端与U40的15脚相连接，把U16的输出端与U40的11、12脚相连接，把U102的输出端与U93的2、3脚相连接，反相器U27的输出端与U40的1、5、10、14脚和U93的1脚相连接，U70的输出端分别与第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39和第四与门U90的一个输入端相连接，U40的4脚与U30的输入端和U37的另一个输入端相连接，U30的输出端和U71的11脚相连接，U37的输出端和U34的一个输入端相连接，U40的7脚与U34的另一个输入端和U38的另一个输入端相连接，U34的输出端与U31的输入端相连接，U31的输出端与U71的12脚相连接，U38的输出端和U35的一个输入端相连接，U40的13脚与U35的另一个输入端和U39的另一个输入端相连接，U35的输出端与U32的输入端相连接，U32的输出端与U71的13脚相连接，U39的输出端与U36的一个输入端相连接，U40的9脚与U36的另一个输入端和U90的另一个输入端相连接，U36的输出端与U33的输入端相连接，U33的输出端与U71的1脚相连接，U90的输出端与U92的一个输入端相连接，U93的4脚与U92的另一个输入端相连接，U92的输出端与U91的输入端相连接，U91的输出端与U71的2脚相连接；
(3)8线-3线优先编码输出电路是由74LS148优先编码器U71、反相器U72、U73和U74构成的，其接法是，U71的11、12、13、1、2脚依次与U30、U31、U32、U33、U91的输出端相连接，其5、10脚接数字地，其6、7、9脚依次连接U72、U73和U74的输入端，U72、U73和U74的输出端依次连接U75的3、2、1脚；
(4)3线-8线译码输出电路是由74LS138译码器U75构成的，其接法是，其5、4脚连接数字地，6脚通过电阻R57连接+5V电源，其14、13、12、11脚分别连接U76的3、4、5、6脚，其10脚连接U95的3脚；
(5)小数点保持及输出驱动电路是由两个4位双向移位寄存器74LS194、即U76、U95以及74LS07缓冲/驱动门电路U77、U78、U79、U80和U94构成的，其接法是，U76、U95的1、9、10脚通过电阻R57连接+5V电源，U76、U95的11脚与U51的6脚相连接，U76的15、14、13、12脚分别对应的与缓冲/驱动门电路U79、U80、U78、U77的输入端相连接，U79、U80、U78、U77的输出端分别通过电阻R65、R47、R48、R49和依次表示个、十、百、千位的LED七段显示器中的小数点显示位dp相连接，U95的15脚与缓冲/驱动门电路U94的输入端相连接，U94的输出端通过电阻R50与显示万位小数点的D16相连接，D16是发光二极管LED；U51的6脚在时间计数电路启动计数后的第5248个us时会输出一个脉冲，该脉冲的上升沿会把经过U71、U75处理后得到的唯一的一个小数点信号送出显示。
第二十五电路单元是数码显示电路，用于即时显示被测电流的值，其包括四个BCD-七段译码/驱动器74LS47、限流电阻以及四个LED七段数码显示器和一个LED发光二极管；其与第二十三电路单元的两个地址线并联的存储器的数据口线I/O进行连接。
所述第二十五电路单元采用LED七段数码显示器或者液晶显示器。在以下的实施例中，显示器U63、U64、U65、U66是采用LED七段数码显示器，显示器中的小数点显示位dp依次用来表示个位、十位、百位、千位的小数点，即U63中的dp表示个位小数点，U64中的dp表示十位小数点，U65中的dp表示百位小数点，U66中的dp表示千位小数点，发光二极管D16用来表示万位小数点；四个LED七段数码显示器和显示器中的dp以及D16共同组成的数码显示电路可以用来即时显示大范围的被测电流值。
本发明采用以上技术方案，利用测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过电子线路的滤除谐波干扰处理的、且波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号，也称被测正弦电流波形信号，通过电路使被测正弦电流波形信号过零时和到达比较电压时产生的时间计数启动脉冲和时间截获脉冲对一个时间数据应用模块进行控制、获取该正弦电流波形信号经过零点后、在Hus内该正弦电流波形信号幅值所能到达的某一个比较电压时的采样时间t值并以该采样时间t值作为存储器地址直接读取时间数据应用模块中连接的存储器的相应地址存储单元中的数据来取得被测电流每一个周波的测量值，可实现连续测量和小数点的自动转换，从1mv到10000mv及以上范围内的信号均可测量，是一款形式新颖、原理简单、测量快速、量程宽广、精确度高的新型电力测量装置，可灵活应用于不同需求、不同场合，其装置输出的数字量信号可作为量值显示，可参与功率计算或电能计量，可传送到其他需要应用这种数字化量值的设备，还可作为一种简便的电流后备保护，同时这种方法还可以应用于对工频电压的测量。本发明具有明显的技术优势和显著的社会经济效果。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1本发明时间t与正弦波形的幅值Im的关系示意图；
图2本发明一种测量装置的电路框图；
图3本发明一种测量装置的电路接线示意图之一；
图4本发明一种测量装置的电路接线示意图之二；
图5本发明一种测量装置的电路接线示意图之三；
图6本发明一种测量装置的电路接线示意图之四；
图7本发明一种测量装置的电路接线示意图之五；
图8本发明一种测量装置的电路接线示意图之六；
图9本发明一种测量装置的电路接线示意图之七。
具体实施方式
如图1至9之一所示，本发明一种工频电流测量方法，应用于测量装置，且该测量装置的输入信号为测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过电子线路的滤除谐波干扰处理的、且波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号，也称被测正弦电流波形信号，一种工频电流测量方法及应用该方法的电流测量装置。其电流测量方法包括一个电流测量公式，通过该公式计算得到数据以及把这些数据编制成转换表、存入存储器的方法。其应用该方法的电流测量装置包括一个前置的电压跟随器；一个正弦电流波形过零时产生时间计数启动脉冲的时间启动模块；一个正弦电流波形到达比较电压时产生时间截获脉冲的时间截获模块；一个受时间启动脉冲和时间截获脉冲控制的时间数据应用模块，且该时间数据应用模块中连接有已存入转换表数据的存储器。为了加深理解，以下结合电力系统频率为50HZ的实例作进一步具体说明。
一种工频电流的测量方法包括一个电流测量公式、通过该公式计算得到数据以及把这些数据编制成转换表、存入存储器的方法；其步骤：
(1)根据正弦电流的数学表达式，当正弦电流波形的初始值为零或者说它的初相位为零时，其数学表达式为：i＝Imsinωt，式中，i表示正弦电流的瞬时值；Im表示正弦电流瞬时值中最大的值称为幅值；ω＝2πf，在本实施例中的电力系统的额定频率为每秒50HZ，把2π以3600表示；把每秒时间改为以微秒表示，t也以微秒来表示50HZ的正弦电流波形过零以后到达该电流瞬时值i的时间；进一步的，把Im表示为一个被测正弦电流的幅值，把i表示为被测正弦电流的瞬时值或者说是一个设定的瞬时值、或者说是一个比较值Vbj，t表示被测的正弦电流波形信号过零后到达比较电压Vbj时的时间值，那么，上述的数学表达式演变成一个50HZ的工频电流测量公式：
依据该电流测量公式，只要已知Vbj的值且获得被测的正弦电流波形信号过零后到达比较电压Vbj时的时间t值、即采样时间t值，就可以得知被测正弦电流波形幅值Im，从而完成对一个被测电流的测量。如图1所示，图中，随着被测正弦电流波形信号与比较电压Vbj产生的交点、即采样时间t的变化，正弦波形信号幅值也随着相应的变化。
(2)电力系统的额定频率f为50HZ的正弦电流波形其一个周波的时间为20ms，在一个半波内由过零点开始到达其幅值所需的时间为Hus，是1/4个T的时间，即5000us。在实际的电流测量应用中，电流测量、计量在每个周波中测量一次就已足够、且涉及的精确度为千分之二以上时已能满足计量需求，所以本发明装置中只设置正的比较电压值且时间t的变量设定在正弦电流波形信号由负到正过零时开始到5000us为止的范围内，并且表格中每一个Im值取一个四位十进制数就可以满足使用要求。设定Vbj＝1mv，把时间t作为一个变量，且由1us开始、按每次递增1us,一直到5000us为止，按照时间t由小到大的顺序分别一一代入电流测量公式中的t计算得到5000个Im的值，Im的值是7位以上的十进制数；按照时间t值由小到大的顺序把5000个Im的值编制成表格(参考附表)，该表格称为“时间t值与正弦波形幅值Im值转换表”，简称“转换表”。把表格中的每个时间t值以16位二进制数表示、按照时间t值由小到大的顺序依次作为存储器的地址把表格中与时间t相对应的Im数值的前4位十进制数采用四位二-十进制BCD码表示一个十进制数的形式存入存储器的存储单元中，存入4位十进制的数值时都无须考虑到小数点的位置；一个字节存储单元可以存放二个四位二-十进制BCD码也就是2个十进制数，只需二个字节的存储单元即可存入4个十进制数，因此使用两个8K×8的存储器。其中，第(1)个存储器U57的一个存储地址的存储单元内存放一个4位十进制数Im数值的前两位的数字，存储单元的前半字节存放该4位十进制数前两位中的第一位数字的BCD码，且存储器的I/O0、I/O1、I/O2、I/O3依次连接BCD-七段译码器/驱动器U59的7、1、2、6脚，存储单元的后半字节存放该4位十进制数前两位中的第二位数字的BCD码，且存储器的I/O4、I/O5、I/O6、I/O7依次连接BCD-七段译码器/驱动器U60的7、1、2、6脚；第(2)个存储器U58的一个存储地址的存储单元内存放一个4位十进制数Im数值的后两位的数字，存储单元的前半字节存放该4位十进制数后两位中的第一位数字的BCD码，且存储器的I/O0、I/O1、I/O2、I/O3依次连接BCD-七段译码器/驱动器U61的7、1、2、6脚，存储单元的后半字节存放该4位十进制数后两位中的第二位数字的BCD码，且存储器的I/O4、I/O5、I/O6、I/O7依次连接BCD-七段译码器/驱动器U62的7、1、2、6脚；
从图(1)和附表中可以看出，当时间t值大于318us时，每一个相邻的7位及7位以上的Im值之间的值都相差较少、其分辨率都逐次升高，当时间t值小于318us时，每一个相邻的7位及7位以上的Im值之间的值都相差较多、其分辨率都逐次降低，并且当采样时间t值为318us时其波形幅值近似等于比较电压值的10.0264倍，因此318us是一个标志性的分界点；当采样时间t小于318us时就会影响测量的精确度，使该表格只能用在比较电压值1mv的1～10倍的测量范围内，超过该范围则误差逐步增大；根据采样时间t为318us时其波形幅值近似等于比较电压值10倍的这一特点，在第一比较电压1mv以上再设置一个10mv的第二比较电压，当被测的正弦电流波形信号幅值Im超过10mv以上时，其正弦波形信号与第二比较电压10mv的交点即明显地处在其幅值的附近、即时间t值明显大于318us而略小于5000us的位置，从而使获得的Im的值依然能够保持高分辨率和高精确度。假设第一比较电压Vbj1为1mv，对应的被测的正弦电流波形信号幅值用Im1表示；第二比较电压Vbj2为10mv，对应的被测的正弦电流波形信号幅值用Im2表示；则：
当上式(1)、(2)中的t为同一个时间数值时，将式(2)除以式(1)，得到：
Im2＝10×Im1——(3)
从(1)、(2)、(3)式可知，当第二比较电压Vbj2为第一比较电压Vbj1的10倍、且在相同的时间t时，幅值Im2等于幅值Im1的10倍，即幅值Im1和幅值Im2的有效数字相同，只要把幅值Im1的小数点向右移动一位就是幅值Im2的值。同样的道理，可以再设置第三比较电压100mv、第四比较电压1v和第五比较电压10v，当被测的正弦电流波形信号的幅值超过100mv、1v、10v时，其相应的正弦波形信号的幅值与幅值Im1也是100、1000、10000倍的关系，其有效数字完全相同，把幅值Im1的小数点依据其相应的倍数关系依次向右移动二、三、四位就可以了。这表明，以Vbj1＝1mv时用时间t值作为变量所计算出来的“时间t值与正弦波形幅值Im值转换表”也完全适用于被测正弦电流波形幅值超过10mv、100mv、1v、10v时的测量应用。在±15v的电源系统中比较电压的设置最多只能是五个，最低的是1mv，最高的是10v，分别是1mv、10mv、100mv、1000mv即1v、10000mv即10v，后一个值是前一个值的10倍。
如图2所示，一个应用本发明方法的测量装置，其包括一个前置的电压跟随器，一个正弦波形信号过零时产生时间计数启动脉冲的时间启动模块，一个正弦波形信号依次到达多个设置的比较电压时产生时间截获脉冲的时间截获模块以及一个受时间启动脉冲和时间截获脉冲控制的、用来获取被测正弦电流波形信号过零后到达比较电压值时的采样时间t值并把该采样时间t值作为与该模块连接的存储器的地址直接读取该存储器相应地址中的存储数据的时间数据应用模块；
如图3至9之一所示，其中，前置电压跟随器U1由一个运放OP-07构成，一个由测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过滤除谐波干扰处理的、且波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号、也称被测正弦电流波形信号，输入到U1的同相输入端VIN，U1的反相输入端与其输出端V1相连接，其输出端V1输出的信号分成六路，分别输出到第一、四、五、六、七、八电路单元中的运放U9、U13、U12、U11、U10、U101的同相输入端；
时间启动模块包括第一、二、三电路单元；
第一电路单元是由一个运放OP-37构成具有开环增益的电压比较电路并后接TTL电平转换接口电路再把高电平的矩形波微分且输出的电路单元，OP-37作为电压比较电路U9，其接法是，电压跟随器U1的输出端V1和电阻R12的一端相连接，电阻R12的另一端和U9的同相输入端相连接，电阻R13的另一端和U9的反相输入端相连接，U9的输出端和电阻R23的一端相连接，R23的另一端和R24的一端相连接，R24的另一端连接模拟地，电容C1和R24并联，C1和R24并联接入使用能增强电路的滤波能力，R23的另一端还和有施密特触发器的与非门U14的两个输入端相连接，二极管D1的输入端和U14的两个输入端相连接，其输出端连接+5v，二极管D2的输出端连接D1的输入端，D2的输入端连接数字地，U14的输出端和与非门U15的两个输入端相连接，第一电路单元有两个输出端，U15的输出端V15是第一电路单元的第一个输出端，其输出的高电平的矩形波脉冲分成两路，一路作为时间启动脉冲输出到第二十电路单元中的依次连接的四个计数器的端和第二十一电路单元中的依次连接的四个寄存器的端，另一路输出到电容C7的一端，C7的另一端和电阻R34的一端相连接，R34的另一端连接数字地，C7的另一端还和二极管D11的输入端相连接，D11的输出端V25是第一电路单元第二个输出端，其把高电平矩形波脉冲微分，D11输出端V25和第三电路单元中U25的同相输入端相连接；第三电路单元输出的是用于小数点的位置复位的复位脉冲；
第二电路单元是一个零点电压调整电路单元，运放OP-07作为该电路中的电压跟随器U2，U2的输出端V2作为电路单元的输出端；其接法是，可调电阻R1的一端连接+15v，另一端连接-15v，可调整端连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电阻R3的一端，R3的另一端连接模拟地，R2的另一端还和U2的同相输入端相连接，其反相输入端和输出端V2相连接，其输出端V2和电阻R13的一端相连接；
第三电路单元是把第一电路单元的第二个输出端、即二极管D11输出的已经经过微分的复位脉冲再次和U25的反相输入端上的调整电压进行比较，从而在U25的输出端获得高电平的更尖、窄的脉冲，这个脉冲经过第三电路单元的输出端、即反相器U27的反相输出后成为低电平的尖、窄的用于小数点的位置复位的复位脉冲，其接法是，D11的输出端V25和电阻R35的一端相连接，R35的另一端连接数字地，电容C8和R35并联，C8和R35并联接入使用能增强电路的滤波能力，D11的输出端V25还和U25的同相输入端相连接，U25是一个运放OP-37，电压基准集成电路U7输出的用于调整脉冲宽度的调整电压通过电压跟随器U24及电阻R33和U25的反相输入端相连接，U25的输出端和电容C14的一端相连接，C14的另一端和电阻R41的一端相连接，R41的另一端连接数字地，C14的另一端还和反相器U27的输入端相连接，U27的输出端V27作为第三电路单元的输出端和第二十四电路单元中的第一个四S-R锁存器U40的四个端、即1、5、10、14脚和第二个四S-R锁存器U93的一个端、即1脚相连接；
时间截获模块包括第四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六电路单元；
第四、五、六、七、八电路单元是电路结构、所使用的元器件型号、参数完全一样的五个电压比较电路单元，分别由运放OP-37构成具有开环增益的电压比较电路并后接TTL电平转换接口电路再把高电平的矩形波微分且输出的电路单元，并且五个电路单元的每一个电路单元都有两个输出端，电路单元的第一个输出端分别是所在电路单元中的第一个有施密特触发器的与非门的输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被分别连接到第二十四电路单元中的两个74LS279四S-R锁存器U40和U93中的对应的五个端、即置位端，另一路连接到下一个与非门的两个输入端；电路单元的第二个输出端分别是所在电路单元中最后一个二极管的输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，且都和第十六电路单元中运放的同相输入端相连接；电路中的有施密特触发器的与非门是74LS132，其包括U14、U15、U16、U17、U18、U19、U20、U21、U22、U23、U102、U103。第四电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端V1和电阻R20的一端相连接，电阻R20的另一端和U13的同相输入端相连接，电阻R21的另一端和U13的反相输入端相连接，U13的输出端和电阻R31的一端相连接，R31的另一端和R32的一端相连接，R32的另一端连接模拟地，电容C5和R32并联，C5和R32并联接入使用能增强电路的滤波能力(类似的电容和电阻的并联在第五、六、七、八电路单元中也有，作用相同，不再说明)，R31的另一端还和U22的两个输入端相连接，二极管D9的输入端和U22的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D10的输出端连接D9的输入端，D10的输入端连接数字地，U22的输出端V22是第四电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U40中的2、3脚，另一路连接到U23的两个输入端；U23的输出端和电容C13的一端相连接，C13的另一端和电阻R40的一端相连接，R40的另一端连接数字地，C13的另一端还和二极管D15的输入端相连接，D15的输出端V26是第四电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；第五电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端V1和电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端和U12的同相输入端相连接，电阻R19的另一端和U12的反相输入端相连接，U12的输出端和电阻R29的一端相连接，R29的另一端和R30的一端相连接，R30的另一端连接模拟地，电容C4和R30并联，R29的另一端还和U20的两个输入端相连接，二极管D7的输入端和U20的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D8的输出端连接D7的输入端，D8的输入端连接数字地，U20的输出端V20是第五电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U40中的6脚，另一路连接到U21的两个输入端；U21的输出端和电容C12的一端相连接，C12的另一端和电阻R39的一端相连接，R39的另一端连接数字地，C12的另一端还和二极管D14的输入端相连接，D14的输出端V26是第五电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；第六电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端V1和电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端和U11的同相输入端相连接，电阻R17的另一端和U11的反相输入端相连接，U11的输出端和电阻R27的一端相连接，R27的另一端和R28的一端相连接，R28的另一端连接模拟地，电容C3和R28并联，R27的另一端还和U18的两个输入端相连接，二极管D5的输入端和U18的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D6的输出端连接D5的输入端，D6的输入端连接数字地，U18的输出端V18是第六电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U40中的15脚，另一路连接到U19的两个输入端；U19的输出端和电容C11的一端相连接，C11的另一端和电阻R38的一端相连接，R38的另一端连接数字地，C11的另一端还和二极管D13的输入端相连接，D13的输出端V26是第六电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；第七电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端V1和电阻R14的一端相连接，电阻R14的另一端和U10的同相输入端相连接，电阻R15的另一端和U10的反相输入端相连接，U10的输出端和电阻R25的一端相连接，R25的另一端和R26的一端相连接，R26的另一端连接模拟地，电容C2和R26并联，R25的另一端还和U16的两个输入端相连接，二极管D3的输入端和U16的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D4的输出端连接D3的输入端，D4的输入端连接数字地，U16的输出端V16是第七电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U40中的11、12脚，另一路连接到U17的两个输入端；U17的输出端和电容C9的一端相连接，C9的另一端和电阻R36的一端相连接，R36的另一端连接数字地，C9的另一端还和二极管D12的输入端相连接，D12的输出端V26是第七电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；第八电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端V1和电阻R60的一端相连接，电阻R60的另一端和U101的同相输入端相连接，电阻R61的另一端和U101的反相输入端相连接，U101的输出端和电阻R63的一端相连接，R63的另一端和R62的一端相连接，R62的另一端连接模拟地，电容C20和R62并联，R63的另一端还和U102的两个输入端相连接，二极管D20的输入端和U102的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D21的输出端连接D20的输入端，D21的输入端连接数字地，U102的输出端V102是第八电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U93中的2、3脚，另一路连接到U103的两个输入端；U103的输出端和电容C21的一端相连接，C21的另一端和电阻R64的一端相连接，R64的另一端连接数字地，C21的另一端还和二极管D22的输入端相连接，D22的输出端V26是第八电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；
第九、十、十一、十二、十三电路单元分别是由分压电阻和运放OP-07作为电压跟随器构成的比较电压的输出电路，其接法是，第九电路单元的电阻R10的一端和电压基准集成电路AD581、即U8的输出端Vout相连接，R10的另一端和电阻R11的一端相连接，R11的另一端连接模拟地，R10的另一端还和U6的同相输入端相连接，U6的反相输入端和输出端V6相连接，U6的输出端V6输出第一比较电压1mv，其输出端V6和第四电路单元中的电阻R21的一端相连接；第十电路单元的电阻R8的一端和U8的输出端Vout相连接，R8的另一端和电阻R9的一端相连接，R9的另一端连接模拟地，R8的另一端还和U5的同相输入端相连接，U5的反相输入端和输出端V5相连接，U5的输出端V5输出第二比较电压10mv，其输出端V5和第五电路单元中的电阻R19的一端相连接；第十一电路单元的电阻R6的一端和U8的输出端Vout相连接，R6的另一端和电阻R7的一端相连接，R7的另一端连接模拟地，R6的另一端还和U4的同相输入端相连接，U4的反相输入端和输出端V4相连接，U4的输出端V4输出第三比较电压100mv，其输出端V4和第六电路单元中的电阻R17的一端相连接；第十二电路单元的电阻R4的一端和U8的输出端Vout相连接，R4的另一端和电阻R5的一端相连接，R5的另一端连接模拟地，R4的另一端还和U3的同相输入端相连接，U3的反相输入端和输出端V3相连接，U3的输出端V3输出第四比较电压1v，其输出端V3和第七电路单元中的电阻R15的一端相连接；第十三电路单元的U100的同相输入端和U8的输出端Vout相连接，U100的反相输入端和输出端V100相连接，U100的输出端V100输出第五比较电压10v，其输出端V100和第八电路单元中的电阻R61的一端相连接；
第十四电路单元由MC1403电压基准集成电路U7和可调电阻R22、电容C6及两个运放OP-07作为电压跟随器的U24、U81和电阻R33、R58构成，U7输出的电压分成两路，分别通过U24及电阻R33、U81及电阻R58输入到第三、十六电路单元中运放的反相输入端，其接法是，U7的1脚连接+5v电源，3脚连接数字地，电容C6的一端连接U7的2脚，另一端连接数字地，可调电阻R22的一端连接U7的2脚，另一端连接数字地，R22的可调整端连接U24的同相输入端，U24的反相输入端和输出端相连接，其输出端连接电阻R33的一端，R33的另一端连接第三电路单元中U25的反相输入端，R22的可调整端还连接U81的同相输入端，U81的反相输入端和输出端相连接，其输出端连接电阻R58的一端，R58的另一端连接第十六电路单元中U26的反相输入端；R22的可调整端输出的电压称为调整电压，用于第三、十六电路单元输出的脉冲进行脉冲宽度的调整，其调整的方法是，适当调整R22的可调整端，使可调整端输出的调整电压略低于输入到U25、U26的同相输入端的脉冲的最高电压即可；
第十五电路单元是型号为AD581的电压基准集成电路U8，其电源端+VS接+15v电源，接地端连接模拟地，输出端VOUT输出稳定的10v基准电压分别连接到第九、十、十一、十二电路单元中的电阻R10、R8、R6和R4的一端，第十三电路单元的U100的同相输入端和U8的输出端VOUT相连接；
第十六电路单元是把第四、五、六、七、八电路单元的第二个输出端输出的信号再进行调整后输出的电路，其输出的是一个、至多为五个的更尖、窄的时间截获脉冲或脉冲串，该电路单元的输出端和第二十一电路单元的CP端相连接；其接法是，把D15、D14、D13、D12、D22的输出端V26连接到U26的同相输入端，电阻R37的一端连接U26的同相输入端，另一端连接数字地，电容C10和R37并联，C10和R37并联接入使用能增强电路的滤波能力，U26是一个运放OP-37，电压基准集成电路U7输出的用于调整脉冲宽度的调整电压通过电压跟随器U81及电阻R58和U26的反相输入端相连接，从D15、D14、D13、D12、D22分别输出的已经经过微分的时间截获脉冲又一次通过U26的同相输入端和反相输入端上的、经由电压跟随器U81及电阻R58输入的调整电压进行比较，从而在U26的输出端获得更尖、更窄的时间截获脉冲，U26的输出端和电容C15的一端相连接，C15的另一端和电阻R42的一端相连接，R42的另一端连接数字地，C15的另一端还和反相器U28的输入端相连接，U28的输出端和反相器U29的输入端相连接，U29的输出端V29作为第十六电路单元的输出端和第二十一电路单元的四个依次连接的寄存器的第11脚CP端相连接；
时间数据应用模块，它受时间启动脉冲和时间截获脉冲控制，是用来获取被测的正弦电流波形过零后到达比较电压时的采样时间t值并把该采样时间t值作为存储器地址直接读取与该模块相连接的存储器相应地址中存储的数据的应用模块，与该模块相连接的存储器采用电擦除可编程只读存储器EEPROM；该应用模块包括第十七、十八、十九、二十、二十一、二十二、二十三、二十四、二十五电路单元；
如图6所示，第十七电路单元是第一保持脉冲电路，是74LS08四2输入与门U51中的一个门电路，其一个输入端、即U51的1脚和第二十电路单元的16个数据输出端输出的16位二进制数中的第11位、即U43的12脚相连接，另一个输入端、即U51的2脚和16位二进制数中的第13位、即U44的14脚相连接，第十七电路单元的输出端、即U51的3脚在时间计数电路启动计数后的第5120us时输出第一保持脉冲，其输出分成两路，一路输入到第二十二电路单元中的四个依次连接的寄存器U53、U54、U55和U56的11脚，另一路输入到第十八电路单元的一个输入端、即U51的4脚；
第十八电路单元是第二保持脉冲电路，是U51中的另一个门电路，其一个输入端、即U51的4脚和U51的3脚相连接，另一个输入端、即U51的5脚和第二十电路单元的16个数据输出端输出的16位二进制数中的第8位、即U42的11脚相连接，第十八电路单元的输出端、即U51的6脚V51.6在时间计数电路启动计数后的第5248us时输出第二保持脉冲，第二保持脉冲输入到第二十四电路单元中的两个4位双向移位寄存器U76和U95的11脚；
第一保持脉冲电路和第二保持脉冲电路是为了把暂存的采样时间数据和小数点信息至少保持20ms、即一个周波的时间而设置的；其设置的条件是，第一保持脉冲及第二保持脉冲出现的时间应大于时间计数电路启动计数后的5000us，第一保持脉冲及第二保持脉冲出现的时间应小于10ms，第一保持脉冲出现的时间应该比第二保持脉冲早，设置该两个脉冲时所用的硬件最少；据前述条件，其设置方法是，把十进制数5120转换成二进制数、即0001，0100，0000，0000，当该二进制数的第11、13位同时出现高电平时即为十进制数的5120，该二进制的第11、13位的连接方法如前所述；同样的，把十进制数5248转换成二进制数、即0001，0100，1000，0000，当该二进制数的第8、11、13位同时出现高电平时即为十进制数的5248，其连接方法如前所述；
第十九电路单元是10MHZ脉冲产生及十分频电路，其接法是，74LS04六反相器U46的第1、2脚之间连接电阻R55，第3、4脚之间连接R56，第2、3脚之间连接C17，第1、4脚之间连接10MHZ晶体振荡器，第2脚和第13脚相连接，第12脚和74LS160十进制同步计数器U45的第2脚CP端相连接，U45的第1、7、9和10脚通过电阻R54与+5V电源连接，第15脚输出10MHZ经十分频后的1MHZ脉冲，即每微秒为1个脉冲，U45的第15脚的输出连接到第二十电路单元的四个同步计数器的第2脚CP端；
第二十电路单元是由四个74LS161四位二进制同步计数器U41、U42、U43、U44依次连接而成的一个16位二进制的时间脉冲计数电路，其输出的是一个由零开始、每次递增1us的16位二进制数；其接法是，U41的第15脚连接U42的第10脚，U42的第15脚连接U43的第10脚，U43的第15脚连接U44的第10脚，四个计数器的第2脚CP端与U45的第15脚相连接，四个计数器的第7、9脚和U41的第10脚通过电阻R54与+5V电源相连接，四个计数器的第1脚端和第一电路单元的第一个输出端、即U15的输出端相连接，U41的第14脚是这个16位二进制数的最低位，U44的第11脚是这个16位二进制数的最高位，四个计数器共16个数据输出端一一对应连接到第二十一电路单元的16个数据输入端，即把U41、U42、U43、U44每个计数器的第14、13、12、11脚依次一一对应接入U47、U48、U49、U50每个寄存器的第3、4、5、6脚；
第二十一电路单元是由四个74LS194即4位双向移位寄存器U47、U48、U49、U50依次连接且以并入-并出方式工作的时间数据暂存电路，其4位双向移位寄存器也可以采用八D触发器等集成电路芯片来代替；其接法是，四个寄存器U47、U48、U49、U50的第1脚端和第一电路单元的第一个输出端、即U15的输出端相连接，四个寄存器U47、U48、U49、U50的第11脚CP端和时间截获模块的第十六电路单元的输出端、即U29的输出端相连接，四个寄存器的共16个数据输出端和第二十二电路单元的16个数据输入端一一对应相连接，即把U47、U48、U49、U50每个寄存器的第15、14、13、12脚依次一一对应接入U53、U54、U55、U56每个寄存器的第3、4、5、6脚，四个寄存器的第9、10脚连接电阻R53的一端，电阻R53的另一端和+5V电源连接，R53的一端通过电容C16连接数字地；
第二十二电路单元是由四个74LS194即4位双向移位寄存器U53、U54、U55、U56依次连接且以并入-并出方式工作的时间数据保持电路，其4位双向移位寄存器也可以采用八D触发器等集成电路芯片来代替；其接法是，四个寄存器U53、U54、U55、U56的第1脚端、9、10脚和电阻R53的一端相连接，R53的另一端和+5V电源连接，R53的一端通过电容C16连接数字地；四个寄存器的第11脚CP端和第十七电路单元的输出端、即U51的3脚相连接，四个寄存器的16个数据输出端中的前十三个输出端、即从U53的第15脚起，按顺序地，第14、13、12脚，接下是U54的第15、14、13、12脚，再接下是U55的第15、14、13、12脚，最后是U56的第15脚，分别依次和第二十三电路单元、即第(1)个存储器U57、第(2)个存储器U58并联的13条地址线A0～A12一一对应相连接；
第二十三电路单元是设置成只读工作方式的两个地址线并联的8K×8位的可编程只读存储器EEPROM2864，两个存储器的存储单元中已采用四位二-十进制的BCD码的形式存入转换表中的H个Im的值，数据的存入方法已如前所述；其接法是，U57和U58的第20、22脚通过电阻R52连接数字地，U57和U58的第27脚通过电阻R51连接+5V电源，U57和U58并联的13条地址线A0～A12依次和第二十二电路单元的16个数据输出端中的前十三个输出端、即U53、U54、U55的15、14、13、12脚和U56的15脚一一对应相连接，U57和U58两个存储器的数据线I/O0～I/O7共16条和第二十五电路单元相连接；
第二十四电路单元是小数点自动转换电路单元，它包括：(1)时间数据判断电路；(2)小数点位置确定电路；(3)8线-3线优先编码输出电路；(4)3线-8线译码输出电路；(5)小数点保持及输出驱动电路；
其电路的具体接法是：
(1)时间数据判断电路，其在第二十二电路单元、即时间数据保持电路输出并保持的时间数据大于或等于319us时输出低电平，其电路由第一个四2输入或门集成电路U52、第一个四2输入与门集成电路U67、第二个四2输入与门集成电路U68、第二个四2输入或门集成电路U69和一个反相器U70构成，把第二十二电路单元第一个寄存器U53的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A0、A1、A2、A3依次与第一个四2输入与门集成电路U67的1、2、4、5脚相连接，第二个寄存器U54的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A4、A5、A6、A7依次与第一个四2输入与门集成电路U67的12、13脚和第一个四2输入或门集成电路U52的1、2脚相连接，第三个寄存器U55的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A8、A9、A10、A11依次与第二个四2输入与门集成电路U68的1脚、第一个四2输入或门集成电路U52的4、5、12脚相连接，第四个寄存器U56的15脚，即对应于存储器的地址端脚A12以及U56的14脚依次与第一个四2输入或门集成电路U52的13脚、第二个四2输入或门集成电路U69的10脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的3脚与第二个四2输入或门集成电路U69的1脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的6脚与9脚相连接，10脚与11脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的8脚与第二个四2输入或门集成电路U69的5脚相连接，第一个四2输入与门集成电路U67的3脚与10脚相连接，6脚与9脚相连接，第一个四2输入与门集成电路U67的8、11脚依次与第二个四2输入与门集成电路U68的5、4脚相连接，第二个四2输入与门集成电路U68的2、3、6脚依次与第二个四2输入或门集成电路U69的3、4、2脚相连接，第二个四2输入或门集成电路U69的6脚与9脚相连接，第二个四2输入或门集成电路U69的8脚与反相器U70的输入端相连接，反相器U70的输出端V70作为时间数据判断电路的输出端分别与小数点位置判断电路中的第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39和第四与门U90的一个输入端相连接，反相器U70的输出端V70在时间数据保持电路单元的数据输出端输出并保持的时间数据大于或等于319us时输出低电平，或换言之，当时间数据小于319us时反相器U70的输出端输出高电平；构成本时间数据判断电路的二输入与门以及二输入或门可以用三输入、四输入与门以及三输入、四输入或门灵活代替；
(2)小数点位置确定电路是由第一反相器U30、第二反相器U31、第三反相器U32、第四反相器U33、第五反相器U91、第一或门U34、第二或门U35、第三或门U36、第四或门U92、第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39、第四与门U90和第一个四S-R锁存器U40和第二个四S-R锁存器U93构成的，其电路的具体接法是，把U22的输出端V22与U40的2、3脚相连接，把U20的输出端V20与U40的6脚相连接，把U18的输出端V18与U40的15脚相连接，把U16的输出端V16与U40的11、12脚相连接，把U102的输出端V102与U93的2、3脚相连接，反相器U27的输出端V27与U40的1、5、10、14脚和U93的1脚相连接，U70的输出端V70分别与第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39和第四与门U90的一个输入端相连接，U40的4脚与U30的输入端和U37的另一个输入端相连接，U30的输出端V30和U71的11脚相连接，U37的输出端和U34的一个输入端相连接，U40的7脚与U34的另一个输入端和U38的另一个输入端相连接，U34的输出端与U31的输入端相连接，U31的输出端V31与U71的12脚相连接，U38的输出端和U35的一个输入端相连接，U40的13脚与U35的另一个输入端和U39的另一个输入端相连接，U35的输出端与U32的输入端相连接，U32的输出端V32与U71的13脚相连接，U39的输出端与U36的一个输入端相连接，U40的9脚与U36的另一个输入端和U90的另一个输入端相连接，U36的输出端与U33的输入端相连接，U33的输出端V33与U71的1脚相连接，U90的输出端与U92的一个输入端相连接，U93的4脚与U92的另一个输入端相连接，U92的输出端与U91的输入端相连接，U91的输出端V91与U71的2脚相连接；
(3)8线-3线优先编码输出电路是由74LS148优先编码器U71、反相器U72、U73和U74构成的，其接法是，U71的11、12、13、1、2脚依次与U30、U31、U32、U33、U91的输出端相连接，其5、10脚接数字地，其6、7、9脚依次连接U72、U73和U74的输入端，U72、U73和U74的输出端依次连接U75的3、2、1脚；
(4)3线-8线译码输出电路是由74LS138译码器U75构成的，其接法是，其5、4脚连接数字地，6脚通过电阻R57连接+5V电源，其14、13、12、11脚分别连接U76的3、4、5、6脚，其10脚连接U95的3脚；
(5)小数点保持及输出驱动电路是由两个4位双向移位寄存器74LS194、即U76、U95以及74LS07缓冲/驱动门电路U77、U78、U79、U80和U94构成的，其接法是，U76、U95的1、9、10脚通过电阻R57连接+5V电源，U76、U95的11脚与U51的6脚相连接，U76的15、14、13、12脚即V79、V80、V78、V77，分别对应的与缓冲/驱动门电路U79、U80、U78、U77的输入端相连接，U79、U80、U78、U77的输出端分别通过电阻R65、R47、R48、R49和LED七段显示器U63、U64、U65和U66中的小数点显示位dp相连接以依次分别表示个、十、百、千位的小数点，U95的15脚V94与缓冲/驱动门电路U94的输入端相连接，U94的输出端通过电阻R50与表示万位小数点的LED发光二极管D16相连接，即U63中的dp表示个位小数点，U64中的dp表示十位小数点，U65中的dp表示百位小数点，U66中的dp表示千位小数点，发光二极管D16用来表示万位小数点；U51的6脚在时间计数电路启动计数后第5248us时会输出第二保持脉冲到U76和U95的11脚，该脉冲上升沿把经过U71、U75处理后得到的并送到U76或U95的数据输入端的唯一的一个小数点信号送出显示；
如图8所示，第二十五电路单元是采用BCD-七段译码器/驱动器、限流电阻、LED七段数码显示器或者是液晶显示器等常用器件组成的数码显示电路，用来即时显示被测电流值，在本实施例中是由74LS47即BCD-七段译码器/驱动器U59、U60、U61、U62、限流电阻R43×7、R44×7、R45×7、R46×7，LED七段数码显示器U63、U64、U65、U66以及个位、十位、百位、千位、万位的小数点限流电阻R65、R47、R48、R49、R50和一个LED发光二极管D16组成的数码显示电路，其与第二十三电路单元的两个地址线并联的存储器的数据线I/O的连接方法是，U57的数据线I/O0、I/O1、I/O2、I/O3依次和U59的7、1、2、6脚相连接，其输出并在U63上显示的是地址线并联的两个存储器的共两个存储字节中存储的第一个十进制数字，U57的数据线I/O4、I/O5、I/O6、I/O7依次和U60的7、1、2、6脚相连接，其输出并在U64上显示的是地址线并联的两个存储器的共两个存储字节中存储的第二个十进制数字，U58的数据线I/O0、I/O1、I/O2、I/O3依次和U61的7、1、2、6脚相连接，其输出并在U65上显示的是地址线并联的两个存储器的共两个存储字节中存储的第三个十进制数字，U58的数据线I/O4、I/O5、I/O6、I/O7依次和U62的7、1、2、6脚相连接，其输出并在U66上显示的是地址线并联的两个存储器的两个存储字节中存储的第四个十进制数字；U59、U60、U61、U62和限流电阻R43×7、R44×7、R45×7、R46×7以及七段数码显示器U63、U64、U65、U66及LED发光二极管D16的连接属于公知知识。
本发明装置工作过程简述如下：一个经由前置的电压跟随器U1输入的被测正弦电流波形信号由负到正过零时U9的输出端输出约比±15V低2～3V的矩形波脉冲经电平转换接口电路转换后在第一电路单元U15的输出端输出一个TTL的高电平矩形波脉冲到时间计数电路单元的U41、U42、U43和U44的1脚以及时间数据t暂存电路单元的U47、U48、U49和U50的1脚，使时间计数电路开始计数、时间数据t暂存电路单元准备随时的数据暂存；U15输出的另一路对高电平矩形波脉冲进行微分并再经U25调理后经由U27输出端输出一个低电平的尖、窄脉冲到U40的1、5、10、14脚和U93的1脚，使U40和U93两个四s-r锁存器复位；当输入的被测正弦电流波形信号幅值超过1mv时，第四电路单元第一个输出端U22输出一个低电平矩形波到U40的2、3脚置位，使U40的4脚输出高电平到U30的输入端，U30的输出端输出低电平到优先编码器U71的11脚，经译码器U75、移位寄存器U76电路的处理后、在第二保持脉冲的上升沿作用下确定了小数点在个位的位置；U22的输出端又和U23的输入端相连接，U23输出的高电平矩形波经过微分经由第四电路单元的第二个输出端D15、通过U26调理后再经由U29输出一个高电平的尖、窄脉冲、即时间捕获脉冲到时间数据t暂存电路单元的U47、U48、U49和U50的11脚CP端，通过该脉冲的上升沿把输入的被测正弦电流波形信号过零后到达第一个比较电压1mv时的时间计数值、即采样时间t从时间计数电路单元的U41、U42、U43和U44的数据输出端送到U47、U48、U49和U50的数据输出端暂存起来，最后在第一保持脉冲的作用下暂存的采样时间t被保留在时间数据保持电路U53、U54、U55、U56的数据输出端并直接访问两个并联的存储器U57和U58，读取相应存储地址中的存储数据、完成了对幅值1mv以上的被测正弦电流波形信号的测量任务；如果被测正弦电流波形信号幅值远大于1mv、而是10mv以上时，则当该正弦波形信号幅值超过10mv时，第五电路单元第一个输出端U20输出一个低电平矩形波到U40的6脚置位，使U40的7脚输出高电平到U34的另一个输入端，致使U34输出高电平到U31的输入端，U31输出低电平到优先编码器U71的12脚，经译码器U75、移位寄存器U76电路的处理后、在第二保持脉冲的上升沿作用下确定了小数点在十位的位置，此时采样时间t的数值如果不低于319us，则U70不会输出高电平，因此U37、U38、U39、U90都被封锁；U20的输出端又和U21的输入端相连接，U21输出的高电平矩形波经过微分经由第五电路单元的第二个输出端D14、通过U26调理后再经由U29输出一个高电平的尖、窄脉冲、即第二个时间捕获脉冲到时间数据t暂存电路单元的U47、U48、U49和U50的11脚CP端，通过该脉冲的上升沿刷新第一个采样时间t数据、并且把被测正弦电流波形信号过零后到达第二个比较电压10mv时的时间计数值、即采样时间t从时间计数电路单元的U41、U42、U43和U44的数据输出端送到U47、U48、U49和U50的数据输出端暂存起来，最后在第一保持脉冲的作用下暂存的第二个采样时间t被保留在时间数据保持电路U53、U54、U55、U56的数据输出端并直接访问两个并联的存储器U57和U58，读取相应存储地址中的存储数据、完成了对幅值10mv以上的被测正弦电流波形信号的测量任务；如果被测正弦电流波形信号幅值远大于10mv，而是100mv、1v到10v以上时，则装置工作的简要过程大体上一样。总之，一个被测正弦电流波形信号幅值如大于1、10、100、1000、10000mv，那么在相应的第四、五、六、七、八电路单元的第一个输出端就会输出低电平矩形波使U40、U93的相应的端置位，从而在一个被测正弦电流波形信号幅值为1、10、100、1000、10000mv时，通过第二保持脉冲确定其相应的小数点所在的个、十、百、千、万的位置；同时，相应的第四、五、六、七、八电路单元的第二个输出端就会通过第十六电路单元的输出端U29输出一个脉冲或二个以上、最多是五个的时间截获脉冲串到第二十一电路单元的四个依次连接的寄存器的CP端，这连续的脉冲中，后一个脉冲总是刷新前一个脉冲所采样到的时间t值，并且后一个脉冲所截获的采样时间t值总会在第一保持脉冲出现时被送到时间数据保持电路的数据输出端上并直接访问存储器、读取出相应的存储数据，实现了测量范围由1到10、100、1000、10000的自动转换和小数点位置的自动、准确的变换。如前所述，本实施例根据实际电流测量及计量中的分辨率、精确度只要达到千分之二以上时即可满足要求，所以装置中只设置两个8K×8的存储器，用于显示一个四位十进制数的测量结果。当被测电流幅值依次大于1、10、100、1000mv时，其四个LED七段数码显示器U63、U64、U65、U66会相应显示×.×××，××.××，×××.×，××××.，显示中，小数点依次向右移动、能满足从1～9999的显示，即小数点在左起第一个×后边时该第一个×表示个位数，小数点依次向右移动，第一个×也依次表示十位数、百位数、千位数；当被测电流幅值超过10000mv时，由于U63、U64、U65、U66总共只有四个，所以此时最后的一个个位数字被缺省了，万位的小数点也以D16来表示，当D16点亮时，表示U63、U64、U65、U66显示的数字依次是万、千、百、十位的数字，虽然没有个位数，但依然不会降低测量的分辨率、精确度为千分之二的要求。确实需要完整显示一个万位的数字，只要增加与U57、U58地址线并联的第三个8K×8的存储器、另外增加一组限流电阻及一个LED七段数码显示器，并且把R50和D16的连接改为R50和增加的第五个LED七段数码显示器中的小数点显示位dp相连接即可；在增加的第三个存储器中，按照第一、二个存储器的存储方法、即把转换表中的每个时间t值以16位二进制数表示、按照时间t值由小到大的顺序依次作为存储器的地址把表中与时间t相对应的Im数值的第五位十进制数采用四位二-十进制BCD码表示一个十进制数的形式存入存储器的存储单元中，详细的数字存储方法和显示电路包括BCD-七段译码器/驱动器、限流电阻、LED七段数码显示器的连接方法如前所述。
通过实践发现，当被测正弦电流波形信号幅值恰好达到1、10、100、1000、10000mv且与相对应的比较电压1、10、100、1000、10000mv应当分别在第四、五、六、七、八电路单元的第一个输出端产生、却因某些原因如温飘等而没有产生用作确定小数点位置的低电平矩形波脉冲时，也就是被测电流正弦波形信号幅值和比较电压处在相交的临界点时，元器件的温度漂移会使小数点的显示出现偏差，极可能会给测量带来不应有的错误结果。比如，当一个已经具有10mv幅值的正弦波形信号到达比较电压值10mv的时候，本应当在第五电路单元的第一个输出端U20产生一个用作确定小数点位置的低电平矩形波脉冲、却由于“温飘”引起误差使得该低电平矩形波无法产生、U20没有输出到U40的6脚用作确定小数点应当处于十位位置的低电平矩形波信号，U40的7脚就没有高电平信号输出到U34，使U31没有低电平输出，因此小数点就还会停留在原有的个位的位置上而没有适时移动到十位的位置，导致本来应该是10.××的显示却错误的变成了1.0××。为了防止此类错误发生，使测量的范围不仅要从1mv起自动变换“档位”一直测量到10000mv，而且小数点在通常的情况下或者是在被测正弦电流波形信号幅值与比较电压处于相交的临界点状态下也能适时、准确的移动到位，根据前面已经阐明的318us是一个标志性的分界点以及采样时间t为318us时其波形幅值等于比较电压值10倍的特点，即当时间t为318us时正弦波形幅值为比较电压值值的10.0264倍，其小数点位置在十位的位置，而当时间t为319us时正弦波形幅值为比较电压值的9.99509倍，其小数点位置在个位的位置，特别设置了上述的时间数据判断电路。其设置的方法原理是，当时间数据保持电路所保持的时间值小于319us时时间数据判断电路输出高电平，而当所保持的时间值大于或等于319us时时间数据判断电路输出低电平，将十进制数319转化成十六位的二进制数0000，0001，0011，1111，当该十六位二进制数中的右起最低位、即第一位起到第六位、以及第九位同时出现高电平时，即为十进制数319；按照上面时间数据判断电路中的方法进行连接，然后和第二十四电路单元中的(2)、(3)、(4)、(5)等电路配合，就会保证小数点正确显示。比如，如前所述的一个已经具有10mv幅值的正弦波形信号到达比较电压值10mv的时候，本应当在第五电路单元的第一个输出端U20产生一个用作确定小数点位置的低电平矩形波脉冲、却由于“温飘”引起误差使得该低电平矩形波无法产生、U20没有输出到U40的6脚用作确定小数点应当处于十位位置的低电平矩形波信号，U40的7脚就没有高电平信号输出到U34，使U31没有低电平输出，因此小数点就还会停留在原有的个位的位置上而没有适时移动到十位的位置；由于设置了上述的时间数据判断电路，一个幅值为10mv的正弦波形信号与第一比较电压1mv会在第四电路单元的第二个输出端D15产生并通过U26调理后再经由U29输出一个高电平的尖、窄时间捕获脉冲获取并在第一保持脉冲的作用下保持在时间数据保持电路上的采样时间t值必然是318us或是小于318的值，该被保持的t值通过时间数据判断电路输出、即U70输出高电平到小数点位置确定电路的U37、U38、U39、U90的一个输入端，因为幅值10mv的正弦波形信号远大于比较电压1mv，所以U22输出的低电平矩形波信号使U40的2、3脚置位、U40的4脚输出高电平到U30的输入端和U37的另一个输入端，此时U37的一个输入端也被U70输入了高电平，使得U37的输出端输出高电平到U34并导致U31输出低电平到优先编码器U71的12脚、又经过译码器U75、寄存器U76的处理后在第二保持脉冲的作用下实现了小数点从个位到十位的自动转换；U70输出的高电平虽然也同时输入到U38、U39、U90的一个输入端，但因为U40的7、13、9脚没有输出高电平到它们的另一个输入端因而不被激活，因此U32、U33、U91没有输出低电平；一旦该10mv幅值的正弦波形信号只要稍稍大于比较电压值10mv的时候，即可在第五电路单元的第一个输出端U20产生并输出一个用作确定小数点位置的低电平矩形波信号到U40的6脚使其置位，U40的7脚输出高电平信号到U34的另一个输入端，U31依然输出低电平，小数点依旧处在十位的位置，使得被测正弦电流波形信号幅值和比较电压处在相交的临界点时可能发生的小数点转换错误的情形不再出现。同时第五电路单元的第二个输出端D14产生并通过U26调理后再经由U29输出的第二个高电平的尖、窄时间捕获脉冲在刷新了前一个时间t值后、在第一保持脉冲的作用下把第二个脉冲所获取的时间t值保持在时间数据保持电路上，此时的采样时间t值已是一个远大于318的时间值了，所以U70输出的是一个低电平信号，U37、U38、U39、U90被全部封锁而不起作用。其他的被测正弦电流波形信号幅值达到100、1000、10000mv且与相对应的比较电压100、1000、10000mv处在相交的临界点时的情形与前述的一样，其自动转换的过程不再重复叙述。
按本发明所述的方法及要求安装的测量装置应安置在接地的金属屏蔽箱体内且装置的电子电路板上的接地线应按规定妥善接地以防外来干扰。测量装置的输入信号为测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过电子线路的滤除谐波干扰等处理、其波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号即被测正弦电流波形信号，该信号应使用屏蔽层接地的屏蔽信号电缆和航空插接头接入到测量装置的前置电压跟随器U1的同相输入端VIN，推荐使用电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器二次侧经过信号处理电路滤除谐波及干扰等处理后输出的测量用正弦波形信号。
本发明装置的电路中，运放U1、U2、U3、U4、U5、U6、U9、U10、U11、U12、U13、U100、U101都接±15V工作电源。除此以外，其他运放以及集成电路的正电源端接+5V工作电源，其负电源端或接地端接数字地。本发明装置的电路中，R12＝R13＝R14＝R15＝R16＝R17＝R18＝R19＝R20＝R21＝R60＝R61；R23＝R25＝R27＝R29＝R31＝R63；R24＝R26＝R28＝R30＝R32＝R62；R34＝R36＝R38＝R39＝R40＝R64；C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝C20；C7＝C9＝C11＝C12＝C13＝C21；C8＝C10；C14＝C15；R35＝R37；R41＝R42。
本发明装置和测量用电流互感器配合使用，测量用电流互感器二次的被测正弦电流波形信号接入到测量装置前置电压跟随器U1的同相输入端VIN。通常情形下，当互感器达到额定一次电流时其二次被测正弦电流波形信号的最大幅值调整设定为10V。现举出几个范例以作说明：①当互感器额定一次电流为10A时，其二次被测正弦电流波形信号的最大幅值为10V，其互感器变比为1:1，装置的数码显示电路直接显示被测电流值；②当互感器额定一次电流为50A时，其二次被测正弦电流波形信号的最大幅值为10V，其互感器变比为5:1，把前述转换表中各个Im值都乘以5并把得到的新的Im值以同样的方法存入存储器，装置的数码显示电路也直接显示被测电流值而无须再乘以变比；③当互感器额定一次电流为1000A时，其二次被测正弦电流波形信号的最大幅值为10V，把装置的电路作如下些许小修改后可测量1A～1000A以上的电流：撤消第四、九电路单元；把U71的11脚改接到数字地；U34的一个输入端、即和U37输出端相连接的那个端脚接数字地；切断U79与R65的连接，把U80的输出通过R65连接到U63的小数点dp脚，相应的，把U78、U77、U94的输出也依次向左移动分别通过R47、R48、R49连接到U64、U65、U66的小数点dp脚。这样当二次被测正弦电流波形信号的幅值达到10mv以上时，显示一次电流为1A以上，二次被测正弦电流波形信号的幅值达到100mv以上时，显示一次电流为10A以上，二次被测正弦电流波形信号的幅值达到1000mv、10000mv以上时，显示一次电流为100A、1000A以上。①、②中的测量下限为互感器额定电流的0.01％，精确度优于0.2％；③中的测量下限为互感器额定电流的0.1％，精确度优于0.2％；可见，本发明装置和测量用电流互感器配合使用，其性能优于现在的许多应用电流互感器测量电流的方法和装置。本装置的应用不仅局限于上述这些示例，其变化繁多、无法悉数例举。本发明也可用于对工频电压的测量。
下面的时间t值与正弦波形幅值Im值转换表为简略的示意表。如需一个完整的转换表时，可利用测量公式自行计算。
tus I<sub>m</sub>值 tus I<sub>m</sub>值 tus I<sub>m</sub>值 tus I<sub>m</sub>值 tus I<sub>m</sub>值 tus I<sub>m</sub>值
1 3183.0989 1008 3.211239 1996 1.704251 ●●● ●●●●●● 3898 1.063075 4580 1.008769
2 1591.5495 1009 3.208164 1997 1.703512 3001 1.235786 3899 1.062954 4581 1.008727
3 1061.0331 1010 3.205094 1998 1.702775 3002 1.235504 3900 1.062834 4582 1.008685
4 795.77493 ●●● ●●●●●● 1999 1.702038 3003 1.235223 3901 1.062714 4583 1.008643
5 636.62004 1130 2.876950 2000 1.701302 3004 1.234941 3902 1.062594 4584 1.008601
6 530.51680 1131 2.874514 2001 1.700566 3005 1.234660 3903 1.062474 4585 1.008560
7 454.72878 1132 2.872083 2002 1.699832 3006 1.234380 ●●● ●●●●●● 4586 1.008518
8 397.88778 1133 2.869655 ●●● ●●●●●● 3007 1.234099 4010 1.050395 4587 1.008477
9 353.67812 1134 2.867233 2222 1.555853 3008 1.233819 4011 1.050289 4588 1.008435
10 318.31041 1135 2.864814 2223 1.555271 3009 1.233539 4012 1.050183 4589 1.008394
●●● ●●●●●● 1136 2.862400 2224 1.554689 3010 1.233259 4013 1.050078 ●●● ●●●●●●
311 10.251347 1137 2.859991 2225 1.554108 ●●● ●●●●●● 4014 1.049972 4801 1.001957
312 10.218595 1138 2.857585 2226 1.553528 3350 1.151236 4015 1.049866 4802 1.001938
313 10.186052 1139 2.855184 2227 1.552948 3351 1.151030 4016 1.049761 4803 1.001918
314 10.153717 ●●● ●●●●●● 2228 1.552368 3352 1.150824 4017 1.049656 4804 1.001899
315 10.121588 1506 2.194575 2229 1.551790 3353 1.150618 4018 1.049551 4805 1.001879
316 10.089663 1507 2.193229 2230 1.551211 3354 1.150412 4019 1.049446 4806 1.001860
317 10.057939 1508 2.191885 2231 1.550634 3355 1.150207 ●●● ●●●●●● 4807 1.001841
318 10.026415 1509 2.190542 ●●● ●●●●●● 3356 1.150002 4328 1.022706 4808 1.001822
319 9.995089 1510 2.189202 2506 1.411555 3357 1.149797 4329 1.022637 4809 1.001803
320 9.963959 1511 2.187864 2507 1.411114 3358 1.149592 4330 1.022569 4810 1.001784
●●● ●●●●●● 1512 2.186527 2508 1.410673 3359 1.149387 4331 1.022500 ●●● ●●●●●●
622 5.150236 1513 2.185192 2509 1.410232 ●●● ●●●●●● 4332 1.022432 4983 1.000014
623 5.142075 1514 2.183859 2510 1.409792 3529 1.117187 4333 1.022363 4984 1.000013
624 5.133940 1515 2.182528 2511 1.409352 3530 1.117012 4334 1.022295 4985 1.000011
625 5.125831 ●●● ●●●●●● 2512 1.408912 3531 1.116837 4335 1.022227 4986 1.000010
626 5.117748 1805 1.861669 2513 1.408473 3532 1.116663 4336 1.022159 4987 1.000008
627 5.109692 1806 1.860751 2514 1.408034 3533 1.116489 4337 1.022091 4988 1.000007
628 5.101661 1807 1.859834 2515 1.407596 3534 1.116315 ●●● ●●●●●● 4989 1.000006
629 5.093656 1808 1.858919 ●●● ●●●●●● 3535 1.116141 4500 1.012465 4990 1.000005
630 5.085676 1809 1.858004 2801 1.297499 3536 1.115967 4501 1.012415 4991 1.000004
631 5.077722 1810 1.857091 2802 1.297162 3537 1.115793 4502 1.012365 4992 1.000003
●●● ●●●●●● 1811 1.856178 2803 1.296826 3538 1.115620 4503 1.012314 4993 1.000002
1001 3.232942 1812 1.855267 2804 1.296489 ●●● ●●●●●● 4504 1.012264 4994 1.000002
1002 3.229823 1813 1.854357 2805 1.296154 3892 1.063800 4505 1.012215 4995 1.000001
1003 3.226710 1814 1.853447 2806 1.295818 3893 1.063679 4506 1.012165 4996 1.000001
1004 3.223603 ●●● ●●●●●● 2807 1.295483 3894 1.063558 4507 1.012115 4997 1.000000
1005 3.220503 1993 1.706471 2808 1.295148 3895 1.063437 4508 1.012065 4998 1.000000
1006 3.217409 1994 1.705730 2809 1.294813 3896 1.063316 4509 1.012016 4999 1.000000
1007 3.214321 1995 1.704990 2810 1.294478 3897 1.063195 ●●● ●●●●●● 5000 1.000000

Claims (4)

1.一种工频电流的测量方法，应用于测量装置，且该测量装置的输入信号为测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过电子线路的滤除谐波干扰处理的、且波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号，也称被测正弦电流波形信号，其特征在于：测量方法包括一个电流测量公式、通过该公式计算得到数据、以及对这些数据的处理，其包括以下步骤：
(1)由正弦电流的数学表达式推导得到一个测量公式：
式中，Im是被测的正弦电流波形信号幅值，Vbj是比较电压值，t是被测的正弦电流波形信号过零后到达比较电压值Vbj时的时间值，其单位为us，f是电力系统的额定频率；依据该公式，只要知道电力系统的额定频率f、比较电压值Vbj并获得被测的正弦电流波形信号过零后到达比较电压Vbj时的时间值，即获得采样时间t值时，即可求得被测电流Im的值；
(2)额定频率的正弦电流波形信号在一个半波内由过零点开始到达其幅值所需的时间为Hus，其中H取正整数，f是电力系统的额定频率，并且设定Vbj＝1mv，把时间t值由1us开始、按每次递增1us、一直到Hus为止，分别一一代入测量公式中的t计算得到H个Im的值，把得到的Im值数据依照时间t值的由小到大的顺序编制成表格、即附表，称为“时间t值与正弦波形幅值Im值转换表”，简称“转换表”；
(3)把以16位二进制数表示的时间t值从1us起到Hus为止，依次作为存储器的地址并一一对应地把转换表中的H个Im的值采用四位二-十进制的BCD码存入存储器的存储单元中，存储器采用电擦除可编程只读存储器EEPROM，存储器地址容量大于5K，一个存储器的每一个存储单元为一个字节，可以存放2个四位二-十进制BCD码也就是2个十进制数，二个字节的存储单元存放4个十进制数，即用二个8K×8存储器，依顺序，第一个存储器存放一个十进制4位数中的前两位，第二个存储器存放一个十进制4位数中的后两位。
2.一种应用权利要求1所述的工频电流的测量方法的测量装置，该测量装置的输入信号为测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过电子线路的滤除谐波干扰处理的、且波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号，也称被测正弦电流波形信号，其特征在于：测量装置包括一个前置的电压跟随器；一个正弦波形信号过零时产生时间计数启动脉冲的时间启动模块，其输出时间启动脉冲；一个正弦波形信号到达比较电压值Vbj时产生时间截获脉冲的时间截获模块，其输出时间截获脉冲；以及一个受时间启动脉冲和时间截获脉冲控制的、用来获取被测正弦电流波形信号过零后到达比较电压值时的采样时间t值并把该采样时间t值作为与该模块连接的存储器的地址直接读取该存储器中的相应存储数据的时间数据应用模块；
其中，由一个运放OP-07构成前置电压跟随器的电压跟随器U1，一个由测量用电流互感器的二次电流经过电阻转换成的、且经过滤除谐波干扰处理的、且波形幅值与一次电流成比例的正弦波形信号、也称被测正弦电流波形信号，输入到U1的同相输入端VIN，U1的反相输入端与其输出端相连接，其输出端输出的信号分成六路，分别输出到第一、四、五、六、七、八电路单元中的运放U9、U13、U12、U11、U10、U101的同相输入端；
时间启动模块包括第一、二、三电路单元；
第一电路单元是由一个运放OP-37构成具有开环增益的电压比较电路并后接TTL电平转换接口电路再把高电平的矩形波微分且输出的电路单元，OP-37作为电压比较电路U9，其接法是，电压跟随器U1的输出端和电阻R12的一端相连接，电阻R12的另一端和U9的同相输入端相连接，电阻R13的另一端和U9的反相输入端相连接，U9的输出端和电阻R23的一端相连接，R23的另一端和R24的一端相连接，R24的另一端连接模拟地，电容C1和R24并联，C1和R24并联接入使用能增强电路的滤波能力，R23的另一端还和有施密特触发器的与非门U14的两个输入端相连接，二极管D1的输入端和U14的两个输入端相连接，其输出端连接+5v，二极管D2的输出端连接D1的输入端，D2的输入端连接数字地，U14的输出端和与非门U15的两个输入端相连接，第一电路单元有两个输出端，U15的输出端是第一电路单元的第一个输出端，其输出的高电平的矩形波脉冲分成两路，一路作为时间启动脉冲输出到第二十电路单元中的依次连接的四个计数器的端和第二十一电路单元中的依次连接的四个寄存器的端，另一路输出到电容C7的一端，C7的另一端和电阻R34的一端相连接，R34的另一端连接数字地，C7的另一端还和二极管D11的输入端相连接，D11的输出端是第一电路单元第二个输出端，其把高电平矩形波脉冲微分，D11输出端和第三电路单元中U25的同相输入端相连接；第三电路单元输出的是复位脉冲，用于小数点位置的复位；
第二电路单元是一个零点电压调整电路单元，运放OP-07作为该电路中的电压跟随器U2，U2的输出端作为电路单元的输出端；其接法是，可调电阻R1的一端连接+15v，另一端连接-15v，可调整端连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电阻R3的一端，R3的另一端连接模拟地，R2的另一端还和U2的同相输入端相连接，其反相输入端和输出端相连接，其输出端和电阻R13的一端相连接；
第三电路单元是把第一电路单元的第二个输出端、即二极管D11输出的已经经过微分的复位脉冲再次和U25的反相输入端上的调整电压进行比较，从而在U25的输出端获得高电平的更尖、窄的脉冲，这个脉冲经过第三电路单元的输出端、即反相器U27的反相输出后成为低电平的尖、窄的用于小数点位置复位的复位脉冲，其接法是，D11的输出端和电阻R35的一端相连接，R35的另一端连接数字地，电容C8和R35并联，C8和R35并联接入使用能增强电路的滤波能力，D11的输出端还和U25的同相输入端相连接，U25是一个运放OP-37，电压基准集成电路U7输出的用于调整脉冲宽度的调整电压通过电压跟随器U24及电阻R33和U25的反相输入端相连接，U25的输出端和电容C14的一端相连接，C14的另一端和电阻R41的一端相连接，R41的另一端连接数字地，C14的另一端还和反相器U27的输入端相连接，U27的输出端作为第三电路单元的输出端和第二十四电路单元中的第一个四S-R锁存器U40的四个端、即1、5、10、14脚和第二个四S-R锁存器U93的一个端、即1脚相连接；
时间截获模块包括第四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六电路单元；
第四、五、六、七、八电路单元是电路结构、所使用的元器件型号、参数完全一样的五个电压比较电路单元，分别由运放OP-37构成具有开环增益的电压比较电路并后接TTL电平转换接口电路再把高电平的矩形波微分且输出的电路单元，并且五个电路单元的每一个电路单元都有两个输出端，电路单元的第一个输出端分别是所在电路单元中的第一个有施密特触发器的与非门的输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被分别连接到第二十四电路单元中的两个74LS279四S-R锁存器U40和U93中的对应的五个端、即置位端，另一路连接到下一个与非门的两个输入端；电路单元的第二个输出端分别是所在电路单元中最后一个二极管的输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，且都和第十六电路单元中运放的同相输入端相连接；电路中的有施密特触发器的与非门是74LS132，其包括U14、U15、U16、U17、U18、U19、U20、U21、U22、U23、U102、U103；第四电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端和电阻R20的一端相连接，电阻R20的另一端和U13的同相输入端相连接，电阻R21的另一端和U13的反相输入端相连接，U13的输出端和电阻R31的一端相连接，R31的另一端和R32的一端相连接，R32的另一端连接模拟地，电容C5和R32并联，C5和R32并联接入使用能增强电路的滤波能力，在第五、六、七、八电路单元中也有与第四电路单元的电容C5和R32并联的相同结构，R31的另一端还和U22的两个输入端相连接，二极管D9的输入端和U22的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D10的输出端连接D9的输入端，D10的输入端连接数字地，U22的输出端是第四电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U40中的2、3脚，另一路连接到U23的两个输入端；U23的输出端和电容C13的一端相连接，C13的另一端和电阻R40的一端相连接，R40的另一端连接数字地，C13的另一端还和二极管D15的输入端相连接，D15的输出端是第四电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；第五电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端和电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端和U12的同相输入端相连接，电阻R19的另一端和U12的反相输入端相连接，U12的输出端和电阻R29的一端相连接，R29的另一端和R30的一端相连接，R30的另一端连接模拟地，电容C4和R30并联，R29的另一端还和U20的两个输入端相连接，二极管D7的输入端和U20的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D8的输出端连接D7的输入端，D8的输入端连接数字地，U20的输出端是第五电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U40中的6脚，另一路连接到U21的两个输入端；U21的输出端和电容C12的一端相连接，C12的另一端和电阻R39的一端相连接，R39的另一端连接数字地，C12的另一端还和二极管D14的输入端相连接，D14的输出端是第五电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；第六电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端和电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端和U11的同相输入端相连接，电阻R17的另一端和U11的反相输入端相连接，U11的输出端和电阻R27的一端相连接，R27的另一端和R28的一端相连接，R28的另一端连接模拟地，电容C3和R28并联，R27的另一端还和U18的两个输入端相连接，二极管D5的输入端和U18的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D6的输出端连接D5的输入端，D6的输入端连接数字地，U18的输出端是第六电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U40中的15脚，另一路连接到U19的两个输入端；U19的输出端和电容C11的一端相连接，C11的另一端和电阻R38的一端相连接，R38的另一端连接数字地，C11的另一端还和二极管D13的输入端相连接，D13的输出端是第六电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；第七电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端和电阻R14的一端相连接，电阻R14的另一端和U10的同相输入端相连接，电阻R15的另一端和U10的反相输入端相连接，U10的输出端和电阻R25的一端相连接，R25的另一端和R26的一端相连接，R26的另一端连接模拟地，电容C2和R26并联，R25的另一端还和U16的两个输入端相连接，二极管D3的输入端和U16的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D4的输出端连接D3的输入端，D4的输入端连接数字地，U16的输出端是第七电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U40中的11、12脚，另一路连接到U17的两个输入端；U17的输出端和电容C9的一端相连接，C9的另一端和电阻R36的一端相连接，R36的另一端连接数字地，C9的另一端还和二极管D12的输入端相连接，D12的输出端是第七电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；第八电路单元的接法是，电压跟随器U1的输出端和电阻R60的一端相连接，电阻R60的另一端和U101的同相输入端相连接，电阻R61的另一端和U101的反相输入端相连接，U101的输出端和电阻R63的一端相连接，R63的另一端和R62的一端相连接，R62的另一端连接模拟地，电容C20和R62并联，R63的另一端还和U102的两个输入端相连接，二极管D20的输入端和U102的两个输入端相连接，其输出端连接+5v电源，二极管D21的输出端连接D20的输入端，D21的输入端连接数字地，U102的输出端是第八电路单元的第一个输出端，其输出的低电平矩形波脉冲分成两路，一路用作确定小数点位置的信号，被连接到U93中的2、3脚，另一路连接到U103的两个输入端；U103的输出端和电容C21的一端相连接，C21的另一端和电阻R64的一端相连接，R64的另一端连接数字地，C21的另一端还和二极管D22的输入端相连接，D22的输出端是第八电路单元的第二个输出端，其输出的是高电平的时间截获尖脉冲，其和第十六电路单元中U26的同相输入端相连接；
第九、十、十一、十二、十三电路单元分别是由分压电阻和运放OP-07作为电压跟随器构成的比较电压的输出电路，其接法是，第九电路单元的电阻R10的一端和电压基准集成电路AD581、即U8的输出端Vout相连接，R10的另一端和电阻R11的一端相连接，R11的另一端连接模拟地，R10的另一端还和U6的同相输入端相连接，U6的反相输入端和输出端相连接，U6的输出端输出第一比较电压1mv，其输出端和第四电路单元中的电阻R21的一端相连接；第十电路单元的电阻R8的一端和U8的输出端Vout相连接，R8的另一端和电阻R9的一端相连接，R9的另一端连接模拟地，R8的另一端还和U5的同相输入端相连接，U5的反相输入端和输出端相连接，U5的输出端输出第二比较电压10mv，其输出端和第五电路单元中的电阻R19的一端相连接；第十一电路单元的电阻R6的一端和U8的输出端Vout相连接，R6的另一端和电阻R7的一端相连接，R7的另一端连接模拟地，R6的另一端还和U4的同相输入端相连接，U4的反相输入端和输出端相连接，U4的输出端输出第三比较电压100mv，其输出端和第六电路单元中的电阻R17的一端相连接；第十二电路单元的电阻R4的一端和U8的输出端Vout相连接，R4的另一端和电阻R5的一端相连接，R5的另一端连接模拟地，R4的另一端还和U3的同相输入端相连接，U3的反相输入端和输出端相连接，U3的输出端输出第四比较电压1v，其输出端和第七电路单元中的电阻R15的一端相连接；第十三电路单元的U100的同相输入端和U8的输出端Vout相连接，U100的反相输入端和输出端相连接，U100的输出端输出第五比较电压10v，其输出端和第八电路单元中的电阻R61的一端相连接；
第十四电路单元由MC1403电压基准集成电路U7和可调电阻R22、电容C6及两个运放OP-07作为电压跟随器的U24、U81和电阻R33、R58构成，U7输出的电压分成两路，分别通过U24及电阻R33、U81及电阻R58输入到第三、十六电路单元中运放的反相输入端，其接法是，U7的1脚连接+5v电源，3脚连接数字地，电容C6的一端连接U7的2脚，另一端连接数字地，可调电阻R22的一端连接U7的2脚，另一端连接数字地，R22的可调整端连接U24的同相输入端，U24的反相输入端和输出端相连接，其输出端连接电阻R33的一端，R33的另一端连接第三电路单元中U25的反相输入端，R22的可调整端还连接U81的同相输入端，U81的反相输入端和输出端相连接，其输出端连接电阻R58的一端，R58的另一端连接第十六电路单元中U26的反相输入端；R22的可调整端输出的电压称为调整电压，用于第三、十六电路单元输出的脉冲进行脉冲宽度的调整，其调整的方法是，适当调整R22的可调整端，使可调整端输出的调整电压略低于输入到U25、U26的同相输入端的脉冲的最高电压即可；
第十五电路单元是型号为AD581的电压基准集成电路U8，其电源端+VS接+15v电源，接地端连接模拟地，输出端VOUT输出稳定的10v基准电压分别连接到第九、十、十一、十二电路单元中的电阻R10、R8、R6和R4的一端，第十三电路单元的U100的同相输入端和U8的输出端VOUT相连接；
第十六电路单元是把第四、五、六、七、八电路单元的第二个输出端输出的信号再进行调整后输出的电路，其输出的是一个、至多为五个的更尖、窄的时间截获脉冲或脉冲串，该电路单元的输出端和第二十一电路单元的CP端相连接；其接法是，把D15、D14、D13、D12、D22的输出端连接到U26的同相输入端，电阻R37的一端连接U26的同相输入端，另一端连接数字地，电容C10和R37并联，C10和R37并联接入使用能增强电路的滤波能力，U26是一个运放OP-37，电压基准集成电路U7输出的用于调整脉冲宽度的调整电压通过电压跟随器U81及电阻R58和U26的反相输入端相连接，从D15、D14、D13、D12、D22分别输出的已经经过微分的时间截获脉冲又一次通过U26的同相输入端和反相输入端上的、经由电压跟随器U81及电阻R58输入的调整电压进行比较，从而在U26的输出端获得更尖、更窄的时间截获脉冲，U26的输出端和电容C15的一端相连接，C15的另一端和电阻R42的一端相连接，R42的另一端连接数字地，C15的另一端还和反相器U28的输入端相连接，U28的输出端和反相器U29的输入端相连接，U29的输出端作为第十六电路单元的输出端和第二十一电路单元的四个依次连接的寄存器的第11脚CP端相连接；
时间数据应用模块，它受时间启动脉冲和时间截获脉冲控制，是用来获取被测的正弦电流波形过零后到达比较电压时的采样时间t值并把该采样时间t值作为存储器地址直接读取与该模块相连接的存储器相应地址中的存储数据的应用模块，与该模块相连接的存储器采用电擦除可编程只读存储器EEPROM；该应用模块包括第十七、十八、十九、二十、二十一、二十二、二十三、二十四、二十五电路单元；
第十七电路单元是第一保持脉冲电路，是74LS08四2输入与门U51中的一个门电路，其一个输入端、即U51的1脚和第二十电路单元的16个数据输出端输出的16位二进制数中的第11位、即U43的12脚相连接，另一个输入端、即U51的2脚和16位二进制数中的第13位、即U44的14脚相连接，第十七电路单元的输出端、即U51的3脚在时间计数电路启动计数后的第5120us时输出第一保持脉冲，其输出分成两路，一路输入到第二十二电路单元中的四个依次连接的寄存器U53、U54、U55和U56的11脚，另一路输入到第十八电路单元的一个输入端、即U51的4脚；
第十八电路单元是第二保持脉冲电路，是U51中的另一个门电路，其一个输入端、即U51的4脚和U51的3脚相连接，另一个输入端、即U51的5脚和第二十电路单元的16个数据输出端输出的16位二进制数中的第8位、即U42的11脚相连接，第十八电路单元的输出端、即U51的6脚在时间计数电路启动计数后的第5248us时输出第二保持脉冲，第二保持脉冲输入到第二十四电路单元中的两个4位双向移位寄存器U76和U95的11脚；
第一保持脉冲电路和第二保持脉冲电路是为了把暂存的采样时间数据和小数点信息至少保持20ms、即一个周波的时间而设置的；其设置的条件是，第一保持脉冲及第二保持脉冲出现的时间大于时间计数电路启动计数后的5000us，第一保持脉冲及第二保持脉冲出现的时间小于时间计数电路启动计数后的10ms，第一保持脉冲出现的时间比第二保持脉冲早，设置该两个脉冲时所用的硬件最少；据前述条件，其设置方法是，把十进制数5120转换成二进制数、即0001，0100，0000，0000，当该二进制数的第11、13位同时出现高电平时即为十进制数的5120，该二进制的第11、13位的连接方法如前所述；同样的，把十进制数5248转换成二进制数、即0001，0100，1000，0000，当该二进制数的第8、11、13位同时出现高电平时即为十进制数的5248，其连接方法如前所述；
第十九电路单元是10MHZ脉冲产生及十分频电路，其接法是，74LS04六反相器U46的第1、2脚之间连接电阻R55，第3、4脚之间连接R56，第2、3脚之间连接C17，第1、4脚之间连接10MHZ晶体振荡器，第2脚和第13脚相连接，第12脚和74LS160十进制同步计数器U45的第2脚CP端相连接，U45的第1、7、9和10脚通过电阻R54与+5V电源连接，第15脚输出10MHZ经十分频后的1MHZ脉冲，即每微秒为1个脉冲，U45的第15脚的输出连接到第二十电路单元的四个同步计数器的第2脚CP端；
第二十电路单元是由四个74LS161四位二进制同步计数器U41、U42、U43、U44依次连接而成的一个16位二进制的时间脉冲计数电路，其输出的是一个由零开始、每次递增1us的16位二进制数；其接法是，U41的第15脚连接U42的第10脚，U42的第15脚连接U43的第10脚，U43的第15脚连接U44的第10脚，四个计数器的第2脚CP端与U45的第15脚相连接，四个计数器的第7、9脚和U41的第10脚通过电阻R54与+5V电源相连接，四个计数器的第1脚端和第一电路单元的第一个输出端、即U15的输出端相连接，U41的第14脚是这个16位二进制数的最低位，U44的第11脚是这个16位二进制数的最高位，四个计数器共16个数据输出端一一对应连接到第二十一电路单元的16个数据输入端，即把U41、U42、U43、U44每个计数器的第14、13、12、11脚依次一一对应接入U47、U48、U49、U50每个寄存器的第3、4、5、6脚；
第二十一电路单元是由四个74LS194即4位双向移位寄存器U47、U48、U49、U50依次连接且以并入-并出方式工作的时间数据暂存电路，其4位双向移位寄存器也可以采用八D触发器的集成电路芯片来代替；其接法是，四个寄存器U47、U48、U49、U50的第1脚端和第一电路单元的第一个输出端、即U15的输出端相连接，四个寄存器U47、U48、U49、U50的第11脚CP端和时间截获模块的第十六电路单元的输出端、即U29的输出端相连接，四个寄存器的共16个数据输出端和第二十二电路单元的16个数据输入端一一对应相连接，即把U47、U48、U49、U50每个寄存器的第15、14、13、12脚依次一一对应接入U53、U54、U55、U56每个寄存器的第3、4、5、6脚，四个寄存器的第9、10脚连接电阻R53的一端，电阻R53的另一端和+5V电源连接，R53的一端通过电容C16连接数字地；
第二十二电路单元是由四个74LS194即4位双向移位寄存器U53、U54、U55、U56依次连接且以并入-并出方式工作的时间数据保持电路，其4位双向移位寄存器也可以采用八D触发器的集成电路芯片来代替；其接法是，四个寄存器U53、U54、U55、U56的第1脚端、9、10脚和电阻R53的一端相连接，R53的另一端和+5V电源连接，R53的一端通过电容C16连接数字地；四个寄存器的第11脚CP端和第十七电路单元的输出端、即U51的3脚相连接，四个寄存器的16个数据输出端中的前十三个输出端、即从U53的第15脚起，按顺序地，第14、13、12脚，接下是U54的第15、14、13、12脚，再接下是U55的第15、14、13、12脚，最后是U56的第15脚，分别依次和第二十三电路单元、即第一个存储器U57、第二个存储器U58并联的13条地址线A0～A12一一对应相连接；
第二十三电路单元是设置成只读工作方式的两个地址线并联的8K×8位的可编程只读存储器EEPROM2864，两个存储器的存储单元中已采用四位二-十进制的BCD码的形式存入转换表中的H个Im的值，数据的存入方法已如前所述；其接法是，U57和U58的第20、22脚通过电阻R52连接数字地，U57和U58的第27脚通过电阻R51连接+5V电源，U57和U58并联的13条地址线A0～A12依次和第二十二电路单元的16个数据输出端中的前十三个输出端、即U53、U54、U55的15、14、13、12脚和U56的15脚一一对应相连接，U57和U58两个存储器的数据线I/O0～I/O7共16条和第二十五电路单元相连接；
第二十四电路单元是小数点自动转换电路单元，包括：(1)时间数据判断电路，其在第二十二电路单元、即时间数据保持电路输出并保持的时间数据大于或等于319us时输出低电平；(2)小数点位置确定电路；(3)8线-3线优先编码输出电路；(4)3线-8线译码输出电路；(5)小数点保持及输出驱动电路；
第二十四电路单元的具体接线为：(1)时间数据判断电路，其在第二十二电路单元、即时间数据保持电路输出并保持的时间数据大于或等于319us时输出低电平，其电路由第一个四2输入或门集成电路U52、第一个四2输入与门集成电路U67、第二个四2输入与门集成电路U68、第二个四2输入或门集成电路U69和一个反相器U70构成，把第二十二电路单元第一个寄存器U53的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A0、A1、A2、A3依次与第一个四2输入与门集成电路U67的1、2、4、5脚相连接，第二个寄存器U54的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A4、A5、A6、A7依次与第一个四2输入与门集成电路U67的12、13脚和第一个四2输入或门集成电路U52的1、2脚相连接，第三个寄存器U55的15、14、13、12脚，即对应于存储器的地址端脚A8、A9、A10、A11依次与第二个四2输入与门集成电路U68的1脚、第一个四2输入或门集成电路U52的4、5、12脚相连接，第四个寄存器U56的15脚，即对应于存储器的地址端脚A12以及U56的14脚依次与第一个四2输入或门集成电路U52的13脚、第二个四2输入或门集成电路U69的10脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的3脚与第二个四2输入或门集成电路U69的1脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的6脚与9脚相连接，10脚与11脚相连接，第一个四2输入或门集成电路U52的8脚与第二个四2输入或门集成电路U69的5脚相连接，第一个四2输入与门集成电路U67的3脚与10脚相连接，6脚与9脚相连接，第一个四2输入与门集成电路U67的8、11脚依次与第二个四2输入与门集成电路U68的5、4脚相连接，第二个四2输入与门集成电路U68的2、3、6脚依次与第二个四2输入或门集成电路U69的3、4、2脚相连接，第二个四2输入或门集成电路U69的6脚与9脚相连接，第二个四2输入或门集成电路U69的8脚与反相器U70的输入端相连接，反相器U70的输出端作为时间数据判断电路的输出端分别与小数点位置判断电路中的第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39和第四与门U90的一个输入端相连接，反相器U70的输出端在时间数据保持电路单元的数据输出端输出并保持的时间数据大于或等于319us时输出低电平，或换言之，当时间数据小于319us时反相器U70的输出端输出高电平；
(2)小数点位置确定电路是由第一反相器U30、第二反相器U31、第三反相器U32、第四反相器U33、第五反相器U91、第一或门U34、第二或门U35、第三或门U36、第四或门U92、第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39、第四与门U90和第一个四S-R锁存器U40和第二个四S-R锁存器U93构成的，其电路的具体接法是，把U22的输出端与U40的2、3脚相连接，把U20的输出端与U40的6脚相连接，把U18的输出端与U40的15脚相连接，把U16的输出端与U40的11、12脚相连接，把U102的输出端与U93的2、3脚相连接，反相器U27的输出端与U40的1、5、10、14脚和U93的1脚相连接，U70的输出端分别与第一与门U37、第二与门U38、第三与门U39和第四与门U90的一个输入端相连接，U40的4脚与U30的输入端和U37的另一个输入端相连接，U30的输出端和U71的11脚相连接，U37的输出端和U34的一个输入端相连接，U40的7脚与U34的另一个输入端和U38的另一个输入端相连接，U34的输出端与U31的输入端相连接，U31的输出端与U71的12脚相连接，U38的输出端和U35的一个输入端相连接，U40的13脚与U35的另一个输入端和U39的另一个输入端相连接，U35的输出端与U32的输入端相连接，U32的输出端与U71的13脚相连接，U39的输出端与U36的一个输入端相连接，U40的9脚与U36的另一个输入端和U90的另一个输入端相连接，U36的输出端与U33的输入端相连接，U33的输出端与U71的1脚相连接，U90的输出端与U92的一个输入端相连接，U93的4脚与U92的另一个输入端相连接，U92的输出端与U91的输入端相连接，U91的输出端与U71的2脚相连接；
(3)8线-3线优先编码输出电路是由74LS148优先编码器U71、反相器U72、U73和U74构成的，其接法是，U71的11、12、13、1、2脚依次与U30、U31、U32、U33、U91的输出端相连接，其5、10脚接数字地，其6、7、9脚依次连接U72、U73和U74的输入端，U72、U73和U74的输出端依次连接U75的3、2、1脚；
(4)3线-8线译码输出电路是由74LS138译码器U75构成的，其接法是，其5、4脚连接数字地，6脚通过电阻R57连接+5V电源，其14、13、12、11脚分别连接U76的3、4、5、6脚，其10脚连接U95的3脚；
(5)小数点保持及输出驱动电路是由两个4位双向移位寄存器74LS194、即U76、U95以及74LS07缓冲/驱动门电路U77、U78、U79、U80和U94构成的，其接法是，U76、U95的1、9、10脚通过电阻R57连接+5V电源，U76、U95的11脚与U51的6脚相连接，U76的15、14、13、12脚分别对应的与缓冲/驱动门电路U79、U80、U78、U77的输入端相连接，U79、U80、U78、U77的输出端分别通过电阻R65、R47、R48、R49和依次表示个、十、百、千位的LED七段显示器中的小数点显示位dp相连接，U95的15脚与缓冲/驱动门电路U94的输入端相连接，U94的输出端通过电阻R50与显示万位小数点的D16相连接，D16是发光二极管LED；U51的6脚在时间计数电路启动计数后的第5248个us时会输出一个脉冲，该脉冲的上升沿会把经过U71、U75处理后得到的唯一的一个小数点信号送出显示；
第二十五电路单元是数码显示电路，用于即时显示被测电流的值，其与第二十三电路单元的两个地址线并联的存储器的数据口线I/O连接。
3.根据权利要求2所述的一种测量装置，其特征在于：所述第二十五电路单元采用LED七段数码显示器或者液晶显示器。
4.根据权利要求2所述的一种测量装置，其特征在于：所述时间数据判断电路中的二输入与门以及二输入或门可以由三输入、四输入与门以及三输入、四输入或门代替。
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