CN109116089B - 电压电流检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开一种电压电流检测装置及方法，搭建可切换电压电流检测系统，电压检测单元闭合检测空载电压，加电控制模块闭合为负载供电，电压检测单元闭合且加电控制模块闭合检测带载电压，电流检测单元闭合检测采样模块电压，通过采样模块参数换算得到通路电流。本发明所提的电压电流检测装置及方法通过切换各模块，有效解决电压电流检测过程中对测试通路及仪表的复用问题。

Description

电压电流检测装置及方法
技术领域
本发明涉及电压电流检测领域。更具体地，涉及一种电压电流检测装置及基于该装置的电压电流检测方法。
背景技术
电压电流稳定是系统稳定的前提，检测电压电流的目的是想通过电压电流的状态来判断系统的运行状况，采取相应的保护措施保证系统及电源本身安全有效地运行。常用的检测方法有两种，一种是采用专用的数字电源，可以监测输出电压及电流，但当电源本身故障时不利于系统的供电安全；第二种是采用专门的电压及电流测试仪器，但专门测试仪器的测试通路复杂度高，成本也高，在实际使用中有较多的局限性。
鉴于现有技术中存在的上述问题，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电压电流检测装置，该装置通过控制信号的切换，通过一台检测装置完成对电源空载电压，带载电压及电流的综合检测，具有操作简便，易于实际使用的特点。
本发明的另一个目的在于提供基于上述电压电流检测装置的检测方法。该方法具有操作简单，易于工程实现的特点。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种电压电流检测装置，包括：
控制模块，基于第二外部控制指令，产生与其相对应的电压检测信号；
检测模块，在断开负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得空载电压信号；或者，
基于第一外部控制指令，产生加电控制信号；和，基于第二外部控制指令和/或第三外部控制指令，产生与第二外部控制指令相对应的电压检测信号和/或与第三外部控制指令相对应的电流检测信号；
加电控制模块，基于所述加电控制信号，将负载接入检测装置；
检测模块，在接入负载的情况下，基于所述电压和/或所述电流检测信号，对检测回路的电压和/或电流进行检测，获得负载电压信号和/或负载电流信号。
优选地，所述检测模块包括：电压检测单元和电流检测单元,
所述电压检测单元在接入负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得负载电压信号；或，在断开负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得空载电压信号；
所述电流检测单元，在接入负载的情况下，基于所述电流检测信号，对检测回路的电流进行检测,获得负载电流信号。
优选地，所述电流检测单元包括：转换开关，基于电流检测信号将电流检测单元从短路状态接入检测回路。
优选地，该装置还包括：显示模块，对采集得到的所述空载电压信号、负载电压信号和负载电流信号进行处理，显示检测结果。
优选地，该装置还包括设置在检测回路中的采样模块，用于配合电流检测单元对检测回路中的电流进行检测。
一种电压电流检测方法，该方法的步骤包括：
基于第二外部控制指令，在断开负载的情况下，对检测回路的电压进行检测，获得空载电压信号；或者，
基于第一外部控制指令，将负载接入检测回路；
基于第二外部控制指令，在接入负载的情况下，对检测回路的电压进行检测，获得负载电压信号；和/或
基于第三外部控制指令，在接入负载的情况下，对检测回路的电流进行检测，获得负载电流信号。
优选地，所述第一外部控制指令产生加电控制信号，基于所述加电控制信号，将负载接入检测回路。
优选地，所述第二外部控制指令产生电压检测信号，在接入负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得负载电压信号；在断开负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得空载电压信号。
优选地，所述第三外部指令产生电流检测信号，在接入负载的情况下，基于所述电流检测信号，对检测回路的电流进行检测,获得负载电流信号。
优选地，所述对检测回路的电流进行检测的步骤中，是利用设置在检测回路中的采样模块对检测回路中的电流进行检测。
本发明的有益效果如下：
本发明的电压电流检测装置及方法，通过切换控制信号，只使用一台检测装置，就可以完成空载电压，带载电压及电流的综合检测，有效解决了电压电流检测过程中对测试通路及仪表的复用问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为空载电压检测示意图；
图2为测试通路加电示意图；
图3为带载电压检测示意图；
图4为采样模块电压检测示意图。
1-电源输入模块；
2-控制模块；
3-加电控制模块；
4-电压检测单元；
5-电流检测单元；
6-采样模块；
7-显示模块。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
一种电压电流检测装置，包括：电源输入模块1、控制模块2、加电控制模块3、电压检测单元4、电流检测单元5、采样模块6、显示模块7和负载。电源输入模块1为负载供电；控制模块2基于第一外部控制指令向加电控制模块3输出加电控制信号、控制模块2基于第二外部控制指令向电压检测单元4输出电压检测信号，控制模块2基于第三外部控制指令向电流检测单元5输出电流检测信号；加电控制模块3基于加电控制信号接通对负载的供电；电压检测单元4基于电压检测信号使显示模块7检测负载电压或空载电压；电流检测单元5基于电流检测信号接通采样模块6两端，采样模块6可以采用采样电阻，显示模块7则可检测采样电阻两端的电压值；采样电阻两端的电压由显示模块7检测并显示，由于采样电阻的阻值已知，根据采样电阻的阻值及测得的采样电阻两端的电压值，通过计算得出通路电流值；显示模块7可进行高精度电压检测。
本实施例中的电压电流检测装置中装置器件连接完好，控制模块2和加电控制模块3之间的信号通信关系为低电平，检测装置接收的外部控制指令可由人工手动控制发出，检测装置上分别设有对应于加电控制模块3，电压检测单元4和电流检测单元5的指令开关，以实现对不同模块的控制指令的发送；另一种实现指令发送的方式可以通过预先编制的自动控制程序，由计算机等设备发出控制指令。
使用上述电压电流检测装置对电压电流进行检测的方法步骤如下：
1.检测空载电压
控制模块2接收到第二外部控制指令后产生电压检测信号并向电压检测单元4输出电压检测信号，此时输出的电压检测信号为高电平信号，电压检测单元4接收到电压检测高电平信号后，电压检测单元4通电，常开点吸合，电源输入模块1的电压通过电流检测单元5的常闭点，并经电压检测单元4导通至显示模块7，由显示模块7对电源输入模块1的空载电压进行检测，信号通路如图1虚线部分所示。
2.对负载供电
控制模块2接收到第一外部控制指令后产生加电控制信号并向加电控制模块3输出加电控制信号，此时输出的加电控制信号为高电平信号，加电控制模块3接收到加电控制高电平信号后加电控制模块3通电，常开点吸合，电源输入模块1的电压通过加电控制模块3导通为负载供电，信号通路如图2虚线部分所示。
3.检测带载电压
控制模块2接收到第一外部控制指令后产生加电控制信号并向加电控制模块3输出加电控制信号，控制模块2接收到第二外部控制指令后产生电压检测信号并向电压检测单元4输出电压检测信号，此时输出的加电控制信号及电压检测信号皆为高电平信号，加电控制模块3在接收到加电控制高平信号后，加电控制模块3通电，常开点吸合，电源输入模块1的电压通过加电控制模块3导通为负载供电，电压检测单元4在接收到电压检测高平信号后，电压检测单元4通电，常开点吸合，且电源输入模块1的电压通过电流检测单元5的常闭点，并经电压检测单元4导通至显示模块7，显示模块7对带载时的电源输入模块1的电压进行检测，信号通路如图3虚线部分所示。
4.检测采样模块电压
控制模块2接收到第一外部控制指令后产生加电控制信号并向加电控制模块3输出加电控制信号，控制模块2接收到第二外部控制指令后产生电压检测信号并向电压检测单元4输出电压检测信号，控制模块2接收到第三外部控制指令后产生电流检测信号并向电流检测单元5均输出电流检测信号，此时输出的加电控制信号，电压检测信号及电流检测信号皆为高电平信号，电流检测单元5在接收到电流检测高电平信号后，电流检测单元5通电，常闭点断开，常开点吸合，采样电阻两端的电压通过电流检测单元5和电压检测单元4导通至显示模块7，显示模块7对采样电阻两端的电压进行检测，加电控制模块3在接收到加电控制高电平信号后，加电控制模块3通电，常开点吸合，电源输入模块1的电压通过加电控制模块3导通为负载供电，信号通路如图4虚线部分所示。
5.换算得到通路电流
通过第4步测试，测出采样电阻两端的电压值V，采样电阻的阻值已知，根据欧姆定律，及电流计算公式I＝V/R，可得到系统消耗电流值，即可得出通路电流。
至此，就完成了对电源空载电压、带载电压及电流的综合检测。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种电压电流检测装置，其特征在于，包括：
控制模块，基于第二外部控制指令，产生与其相对应的电压检测信号；
检测模块，在断开负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得空载电压信号；或者，
基于第一外部控制指令，产生加电控制信号；和，基于第二外部控制指令和/或第三外部控制指令，产生与第二外部控制指令相对应的电压检测信号和/或与第三外部控制指令相对应的电流检测信号；
加电控制模块，基于所述加电控制信号，将负载接入检测装置；
检测模块，在接入负载的情况下，基于所述电压和/或所述电流检测信号，对检测回路的电压和/或电流进行检测，获得负载电压信号和/或负载电流信号，
其中，所述检测模块包括：电压检测单元和电流检测单元,
所述电压检测单元在接入负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得负载电压信号；或，在断开负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得空载电压信号；
所述电流检测单元，在接入负载的情况下，基于所述电流检测信号，对检测回路的电流进行检测,获得负载电流信号，其中，所述电流检测单元包括：转换开关，基于电流检测信号将电流检测单元从短路状态接入检测回路。
2.根据权利要求1所述的电压电流检测装置，其特征在于，还包括：显示模块，对采集得到的所述空载电压信号、负载电压信号和负载电流信号进行处理，显示检测结果。
3.根据权利要求1所述的电压电流检测装置，其特征在于，该装置还包括设置在检测回路中的采样模块，用于配合电流检测单元对检测回路中的电流进行检测。
4.一种利用权利要求1-3中任何一项所述的装置进行电压电流检测的方法，其特征在于，该方法的步骤包括：
基于第二外部控制指令，在断开负载的情况下，对检测回路的电压进行检测，获得空载电压信号；或者，
基于第一外部控制指令，将负载接入检测回路，
所述第一外部控制指令产生加电控制信号，基于所述加电控制信号，将负载接入检测回路；
基于第二外部控制指令，在接入负载的情况下，对检测回路的电压进行检测，获得负载电压信号；和/或
基于第三外部控制指令，在接入负载的情况下，对检测回路的电流进行检测，获得负载电流信号。
5.根据权利要求4所述的电压电流检测方法，其特征在于，所述第二外部控制指令产生电压检测信号，在接入负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得负载电压信号；在断开负载的情况下，基于所述电压检测信号，对检测回路的电压进行检测，获得空载电压信号。
6.根据权利要求4所述的电压电流检测方法，其特征在于，所述第三外部指令产生电流检测信号，在接入负载的情况下，基于所述电流检测信号，对检测回路的电流进行检测,获得负载电流信号。
7.根据权利要求6所述的电压电流检测方法，其特征在于，所述对检测回路的电流进行检测的步骤中，是利用设置在检测回路中的采样模块对检测回路中的电流进行检测。
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