CN112444666A - 电流测量系统 - Google Patents

电流测量系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112444666A
CN112444666A CN201910804361.4A CN201910804361A CN112444666A CN 112444666 A CN112444666 A CN 112444666A CN 201910804361 A CN201910804361 A CN 201910804361A CN 112444666 A CN112444666 A CN 112444666A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
unit
current
signal
electrically connected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910804361.4A
Other languages
English (en)
Inventor
卓俞安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Triple Win Technology Shenzhen Co Ltd
Original Assignee
Triple Win Technology Shenzhen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Triple Win Technology Shenzhen Co Ltd filed Critical Triple Win Technology Shenzhen Co Ltd
Priority to CN201910804361.4A priority Critical patent/CN112444666A/zh
Priority to US16/567,310 priority patent/US20210063450A1/en
Publication of CN112444666A publication Critical patent/CN112444666A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/08—Circuits for altering the measuring range
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0023—Measuring currents or voltages from sources with high internal resistance by means of measuring circuits with high input impedance, e.g. OP-amplifiers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/22—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of ac into dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本申请提供一种电流测量系统，用于对电流输入端的电流信号进行测量，所述电流测量系统包括控制单元、电压产生单元、电压放大单元以及处理单元；所述控制单元用于输出控制信号给所述电压产生单元；所述电压产生单元用于根据所述控制信号将所述电流信号转换为不同的电压信号；所述电压放大单元用于将所述电压信号以预设系数进行放大，并将放大后的电压信号输出给所述处理单元；所述处理单元用于将放大后的电压信号进行转换，以得到对应的电流值。本申请实施方式提供的电流测量系统可精确测量不同量级的电流，提高了电流检测的精确度。

Description

电流测量系统
技术领域
本申请涉及一种电流测量技术，尤其涉及一种电流测量系统。
背景技术
通常，人们将量值低于1微安的电流称为微电流，在影像领域、医学领域以及纳米技术等领域中，需要检测的电流量级有时候甚至会达到皮安量级。
然而，目前的电流检测电路主要以电流检测芯片来测量电流，在实际的应用中，电流检测芯片在一定程度上限制了电流检测的精度。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电流测量系统，可以测量不同量级电流，提高了电流检测的精确度。
本申请一实施方式提供一种电流测量系统，用于对电流输入端的电流信号进行测量，所述电流测量系统包括控制单元、电压产生单元、电压放大单元以及处理单元；
所述控制单元电连接于所述电压产生单元，所述控制单元用于输出控制信号给所述电压产生单元；
所述电压产生单元电连接于所述电流输入端，所述电压产生单元用于根据所述控制信号将所述电流信号转换为不同的电压信号；
所述电压放大单元电连接于所述电压产生单元，所述电压放大单元用于将所述电压信号以预设系数进行放大，并将放大后的电压信号输出给所述处理单元；及
所述处理单元电连接于所述电压放大单元，所述处理单元用于将所述放大后的电压信号进行转换，以得到对应的电流值。
本申请实施方式提供的电流测量系统，通过所述控制单元输出控制信号给所述电压产生单元，以控制所述电压产生单元将所述电流信号转换为不同的电压信号，并通过所述电压放大单元将所述电压信号以预设系数进行放大，所述处理单元将放大后的电压信号进行转换，以得到对应的电流值。由此，本申请实施方式提供的电流测量系统可测量不同量级的电流，提高了电流检测的精确度。
附图说明
图1为本申请电流测量系统的一较佳实施方式的方框图。
图2为本申请电流测量系统的另一较佳实施方式的方框图。
主要元件符号说明
电流测量系统 100
电流输入端 11
电压产生单元 12
电压获取单元 13
电压放大单元 14
采集单元 15
控制单元 16
处理单元 20
开关控制模块 122-124
开关 Q1-Q3
电阻 R1-R3
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都是属于本申请保护的范围。
请参考图1，在本申请一较佳实施方式中，一种电流测量系统100可对电流输入端11所输入的电流信号进行测量。
具体到本申请实施方式中，所述电流测量系统100可包括电压产生单元12、电压获取单元13、电压放大单元14、采集单元15、控制单元16以及处理单元20。
在本实施方式中，所述电压产生单元12电连接于所述电流输入端11及所述控制单元16，以接收所述电流输入端11所输出的电流信号，并根据所述控制单元16输出的控制信号将所述电流信号转换为不同的电压信号。
进一步地，所述电压获取单元13电连接于所述电压产生单元12于所述电压放大单元14之间，所述电压获取单元13用于从所述电压产生单元12获取电压信号，并将所获取的电压信号传输给所述电压放大单元14。
接着，所述电压放大单元14电连接于所述电压获取单元13与所述采集单元15之间，所述电压放大单元14用于将所述电压信号以预设系数进行放大，并将放大后的电压信号传输给所述采集单元15，所述采集单元15将放大后的电压信号进行模数转换后传输给所述处理单元20。
所述处理单元20用于根据所述采集单元输出的信号来选择对应的倍率，以得到对应的电流值。
在一较佳实施方式中，所述处理单元20可包括人机交互平台及电脑。
请参考图2，所述电压产生单元12可包括若干开关控制模块，每一所述开关控制模块均电连接于所述控制单元16。在本实施方式中，所述电压产生单元12仅示出三个开关控制模块为例进行说明，在其他实施方式中，所述电压产生单元12中开关控制模块的数量也可大于3个。
在本实施方式中，所述开关控制模块122包括开关Q1及电阻R1，所述开关控制模块123包括开关Q2及电阻R2，所述开关控制模块124包括开关Q3及电阻R3。
所述开关Q1的第一端均电连接于所述控制单元16，所述开关Q1的第二端电连接于所述电流输入端11，所述开关Q1的第二端及第三端分别电连接于所述电阻R1的第一端及第二端。所述电阻R1第一端及第二端均电连接于所述电压获取单元13。
所述开关Q2的第一端均电连接于所述控制单元16，所述开关Q2的第二端及第三端分别电连接于所述电阻R2的第一端及第二端。所述电阻R2的第一端电连接于所述电阻R1的第二端，所述电阻R2第一端及第二端均电连接于所述电压获取单元13。
所述开关Q3的第一端均电连接于所述控制单元16，所述开关Q3的第二端及第三端分别电连接于所述电阻R3的第一端及第二端。所述电阻R3的第一端电连接于所述电阻R2的第二端，所述电阻R3第一端及第二端均电连接于所述电压获取单元13。
在本实施方式中，所述开关Q1-Q3均为场效应管。所述开关Q1-Q3的第一端、第二端及第三端均分别对应所述场效应管的栅极、漏极及源极。
在一实施方式中，所述电阻R1、电阻R2及电阻R3的阻值均不相同，例如，所述电阻R1的阻值为0.1欧姆，所述电阻R2的阻值为0.01欧姆，所述电阻R3的阻值为1欧姆。
下面将以图2为例详细地介绍本申请电流测量系统100的工作原理。
使用时，所述电流输入端11输入电流信号，所述处理单元20将会根据初始化的设定来所述控制单元16输出开关信号给所述电压产生单元12，以获取电流信号。接着再通过所述处理单元20判断电流信号的量级，若所述处理单元20无法判断电流信号的量级，所述处理单元20再根据所述电流信号的量级发出指令信号至所述控制单元16，所述控制单元16将会根据所述指令信号选择与所述电流信号的量级相对应的电阻(如R1)，并输出第一电平的控制信号至所述电阻对应的开关(如开关Q1)的第一端，以使得所述开关(如开关Q1)断开，同时还输出第二电平的控制信号至所述开关Q2及开关Q3的第一端，以使得所述开关Q2及开关Q3导通。由此，所述电流输入端11产生的电流信号仅会通过所述电阻R1。此时，所述电压获取单元13将会获取所述电阻R1的两端的电压信号，并将所述电压信号输出至所述电压放大单元14。
接着，所述电压放大单元14将会对所述电压信号以预设放大系数A(如1000倍)对所述电压信号进行放大，并将放大后的电压信号传输给所述采集单元15。所述采集单元15将对放大后的电压信号进行模数转换后传输给所述处理单元20。此时，所述处理单元20将根据所述采集单元15传输的数字信号选择对应的倍率来得到电流值。
由于电阻的阻值均不相同，所述处理单元20将会根据所述电流信号的量级来对应控制开关Q1-Q3对应的导通状态。
类似地，所述控制单元16控制所述电流输入端11输入的电流信号通过所述电阻R1的工作原理与通过其他电阻时的工作原理相同，在此不再赘述。
上述电流测量系统100通过控制电流信号经过不同量级的电阻以产生不同的电压信号，还通过在所述处理单元20，根据所述电压信号计算出对应的电流值。由此，本申请实施方式提供的电流测量系统100可以测量不同量级的电流，提高了电流检测的精确度。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电流测量系统，用于对电流输入端的电流信号进行测量，其特征在于，所述电流测量系统包括控制单元、电压产生单元、电压放大单元以及处理单元；
所述控制单元电连接于所述电压产生单元，所述控制单元用于输出控制信号给所述电压产生单元；
所述电压产生单元电连接于所述电流输入端，所述电压产生单元用于根据所述控制信号将所述电流信号转换为不同的电压信号；
所述电压放大单元电连接于所述电压产生单元，所述电压放大单元用于将所述电压信号以预设系数进行放大，并将放大后的电压信号输出给所述处理单元；及
所述处理单元电连接于所述电压放大单元，所述处理单元用于将所述放大后的电压信号进行转换，以得到对应的电流值。
2.如权利要求1所述的电流测量系统，其特征在于，所述电流测量系统还包括电压获取单元，所述电压获取单元电连接于所述电压产生单元与所述电压放大单元之间，所述电压获取单元用于将电压产生单元的电压信号传输给所述电压放大单元。
3.如权利要求2所述的电流测量系统，其特征在于，所述电流测量系统还包括采集单元，所述采集单元电连接于所述电压放大单元与所述处理单元之间。
4.如权利要求3所述的电流测量系统，其特征在于，所述采集单元用于将放大后的电压信号进行模数转换后传输给所述处理单元。
5.如权利要求3所述的电流测量系统，其特征在于，所述电压产生单元包括若干开关控制模块，每一所述开关控制模块均电连接于所述控制单元。
6.如权利要求5所述的电流测量系统，其特征在于，所述开关控制模块包括开关，所述开关的第一端均电连接于所述控制单元，所述开关的第二端电连接于所述电流输入端，所述开关的第二端及第三端均电连接于所述电压获取单元。
7.如权利要求6所述的电流测量系统，其特征在于，每一所述开关控制模块还包括电阻，所述电阻的两端分别电连接于所述开关的第二端及第三端。
8.如权利要求6所述的电流测量系统，其特征在于，所述开关为场效应管。
9.如权利要求8所述的电流测量系统，其特征在于，所述开关的第一端、第二端及第三端分别对应所述场效应管的栅极、漏极及源极。
10.如权利要求1所述的电流测量系统，其特征在于，所述处理单元包括人机交互平台及电脑。
CN201910804361.4A 2019-08-28 2019-08-28 电流测量系统 Pending CN112444666A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910804361.4A CN112444666A (zh) 2019-08-28 2019-08-28 电流测量系统
US16/567,310 US20210063450A1 (en) 2019-08-28 2019-09-11 System for precision measurement of electrical current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910804361.4A CN112444666A (zh) 2019-08-28 2019-08-28 电流测量系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112444666A true CN112444666A (zh) 2021-03-05

Family

ID=74679137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910804361.4A Pending CN112444666A (zh) 2019-08-28 2019-08-28 电流测量系统

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20210063450A1 (zh)
CN (1) CN112444666A (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107782943A (zh) * 2017-11-13 2018-03-09 江西怡杉环保股份有限公司 一种微电流测量电路及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107782943A (zh) * 2017-11-13 2018-03-09 江西怡杉环保股份有限公司 一种微电流测量电路及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210063450A1 (en) 2021-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3184539B2 (ja) 電圧印加電流測定装置
US7683604B1 (en) Amplifier topology and method for connecting to printed circuit board traces used as shunt resistors
US8115474B2 (en) Multi-range electrical current measurement
JP4977013B2 (ja) 電力印加回路、及び試験装置
CN105242104A (zh) 电流检测方法、电流检测装置和电流检测器
US10634565B2 (en) Temperature sensing apparatus and temperature sensing method thereof
CN112444666A (zh) 电流测量系统
JP4451415B2 (ja) 電流／電圧変換回路
TWI711827B (zh) 電流測量系統
CN113155159B (zh) 桥式检测器
EP4177618A1 (en) Circuit for impedance measurements
CN109564139B (zh) 传感器装置
US10670471B2 (en) Multi-level temperature detection with offset-free input sampling
JPH0645909Y2 (ja) Ｉｃ試験装置
CN107636958B (zh) 具有使用电压到电流转换器的平均电流测量电路的微控制器
US20230013695A1 (en) Precision dynamic range expansion for current measurement
RU2722084C1 (ru) Способ дистанционного преобразования сопротивления резисторного датчика в напряжение постоянного тока и устройство для его осуществления
CN109141495A (zh) 传感器接口装置
CN111426869B (zh) 集成电路电流探测装置以及方法
CN220650862U (zh) 针对检流放大器的电流校准电路
CN217404395U (zh) 一种信号采集模块
KR20230139792A (ko) 연산 증폭기에서 에러를 감소시키기 위한 방법 및 장치
JPH0634705Y2 (ja) Ｉｃ試験装置
JP3048377B2 (ja) 穀物の水分測定装置
CN115902375A (zh) 一种检测目标电流的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination