CN114509599B - 电流测量方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电流测量方法、装置、设备及计算机可读存储介质，方法包括：获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度；根据输出数字量、目标环境温度以及目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到待测电流的电流值；目标函数是通过目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到。本申请实施例利用预先通过目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量所得到的目标函数，来消除电流测量过程中温度对目标隧道磁阻传感器的干扰，从而有效提高电流测量的精度，使得最终确定出的待测电流的电流值更加接近于真实值。

Description

电流测量方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请实施例涉及电流测量技术领域，具体涉及一种电流测量方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着TMR(Tunnel Magnetoresistance，隧道磁)技术的高速发展，目前已经出现了基于TMR技术的隧道磁阻传感器，用于实现对各种物理量，例如电流的测量。具体的，隧道磁阻传感器可以感应到电流，并以AD值，也就是数字量的方式输出，因此，通常情况下，只需预先对隧道磁阻传感器在不同测试电流下的测试AD值和测试电流之间的关系进行拟合，后续就可以利用隧道磁阻传感器在待测电流下的输出AD值估计出待测电流的电流值。

然而，实际应用过程中发现，测试AD值和测试电流之间的关系并非完全恒定，还会受到其他因素的干扰，导致前述拟合出的关系不够精确，使得最终通过输出AD值所确定的电流值精度不足。

发明内容

本申请实施例提供一种电流测量方法、装置、设备及计算机可读存储介质，旨在解决现有的隧道磁阻传感器无法准确得到测量出电流值的技术问题。

一方面，本申请实施例提供一种电流测量方法，包括：

获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度；

根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值；所述目标函数是通过所述目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到。

作为本申请的一种可选实施例，所述目标函数包括第一目标函数、第二目标函数以及第三目标函数；

所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤，包括：

将所述目标环境温度输入所述第一目标函数，得到基准数字量；

将所述目标环境温度输入所述第二目标函数，得到温度补偿系数；

根据所述输出数字量、所述基准数字量、所述温度补偿系数以及所述第三目标函数，计算得到所述待测电流的电流值。

作为本申请的一种可选实施例，所述根据所述输出数字量、所述基准数字量、所述温度补偿系数以及所述第三目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤，包括：

计算所述输出数字量和所述基准数字量的差，得到偏差数字量；

将所述偏差数字量输入所述第三目标函数，得到校正电流值；

计算所述校正电流值和所述温度补偿系数的数量积，得到所述待测电流的电流值。

作为本申请的一种可选实施例，所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤之前，所述方法还包括：

在预设第一标准电流下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试环境温度的第一测试数字量；

对各所述测试环境温度及其对应的第一测试数字量之间的函数关系进行拟合，得到所述第一目标函数。

作为本申请的一种可选实施例，所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤之前，所述方法还包括：

在预设第一标准环境温度下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试电流的第二测试数字量；

将所述测试电流中最小测试电流对应的第二测试数字量设定为标准测试数字量，并计算各所述测试电流对应的第二测试数字量与所述标准测试数字量的差，得到各所述测试电流对应的校正数字量；

对各所述测试电流及其对应的校正数字量之间的函数关系进行拟合，得到第三目标函数。

作为本申请的一种可选实施例，所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤之前，所述方法还包括：

获取各测试环境温度下，所述目标隧道磁阻传感器对应预设最大电流的最大数字量和对应预设最小电流的最小数字量；

分别计算各所述测试环境温度对应的最大数字量和最小数字量的差，得到各所述测试环境温度对应的变化数字量；

将所述测试环境温度中预设第二标准环境温度对应的变化数字量设定为标准变化数字量，并计算各所述测试环境温度对应的变化数字量与所述标准变化数字量的比值，得到各所述测试环境温度对应的比例系数；

对各所述测试环境温度及其对应的比例系数之间的函数关系进行拟合，得到第二目标函数。

作为本申请的一种可选实施例，所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤之后，所述方法还包括：

将所述电流值、所述输出数字量和所述目标环境温度关联存储于预设数据库中；

所述获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度的步骤之后，所述方法还包括：

查询预设数据库；

若所述预设数据库中不存在所述输出数字量和所述目标环境温度对应的查询结果，则执行所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤；

若所述预设数据库中存在所述输出数字量和所述目标环境温度对应的查询结果，则将所述查询结果确定为所述待测电流的电流值。

另一方面，本申请实施例还提供一种电流测量装置，包括：

获取模块，用于获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度；

计算模块，用于根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值；所述目标函数是通过所述目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到。

另一方面，本申请实施例还提供一种电流测量设备，所述电流测量设备包括处理器、存储器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的电流测量程序，所述处理器执行所述电流测量程序以实现上述的电流测量方法中的步骤。

另一方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有电流测量程序，所述电流测量程序被处理器执行以实现上述的电流测量方法中的步骤。

本申请实施例提供的电流测量方法，在获取目标隧道磁阻传感器的输出数字量及其对应的目标环境温度后，利用预先通过目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量所得到的目标函数，来消除电流测量过程中温度对目标隧道磁阻传感器的干扰，从而有效提高电流测量的精度，使得最终确定出的待测电流的电流值更加接近于真实值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中电流测量方法的实现场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电流测量方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种根据输出数字量以及目标环境温度计算电流的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种根据输出数字量、基准数字量以及温度补偿系数计算电流的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种根据目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到目标函数的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种根据目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到目标函数的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种根据目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到目标函数的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种电流测量方法的步骤流程图；

图9为本申请实施例提供的一种电流测量装置的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种电流测量设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明包含的范围。

在本申请实施例中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请实施例中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请实施例所公开的原理和特征的最广范围相一致。

本申请实施例中提供一种电流测量方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以下分别进行详细说明。

如图1所示，图1为本申请实施例中电流测量方法的实现场景示意图，具体包括隧道磁阻传感器100、温度传感器200以及电流测量装置300，其中，隧道磁阻传感器100主要用于感应待测电流，并输出相应的电流AD值，也就是数字量，并将在待测电流下的输出数字量发送给电流测量装置300，同时，温度传感器200用于检测隧道磁阻传感器100在感应待测电流时的环境温度，并将检测待测电流时的环境温度输出给电流测量装置300，电流测量装置300在接收到隧道磁阻传感器100输出的数字量以及温度传感器输出的环境温度后，执行本申请电流测量方法，以实现对待测电流的电流值测量。

当然，需要说明的是，本申请实施例中，隧道磁阻传感器100、温度传感器200以及电流测量装置300可以集成安装，并通过数据线完成数据的传输，从而构成一个完整的基于隧道磁效应实现的电流测量系统，也就是说，本申请中电流测量方法的实现场景示意图可以等价理解为电流测量系统的结构示意图。

需要说明的是，图1所示的电流测量方法的实现场景示意图仅仅是一个示例，本申请实施例描述的电流测量方法的实现场景示意图是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定。例如，检测隧道磁阻传感器100在感应待测电流时的环境温度不局限于通过温度传感器200来实现，其他任意能够采集得到隧道磁阻传感器100在感应待测电流时的环境温度的装置、设备都符合要求。

基于上述电流测量方法的实现场景示意图，提出了电流测量方法的实施例。

如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种电流测量方法的流程示意图，本实施例中电流测量方法包括步骤201-202：

201，获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度。

本申请实施例中，目标隧道磁阻传感器可以用于感应待测电流，并输出与待测电流的电流值大小相关的电流AD值，其中，AD值是指将模拟量转化为数字量的值。本申请实施例中的输出数字量即为目标隧道磁阻传感器所输出的电流AD值。而现有技术也正是利用预先设置好的固定映射关系将该输出数字量直接转化为模拟量，从而得到待测电流的电流值。

与现有技术不同的是，本申请实施例中，除了获取目标隧道磁阻传感器输出的电流AD值之外，还会获取目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度，也就是目标隧道磁阻传感器在感应待测电流时所处的环境温度，以便于后续基于该目标环境温度消除温度因素所带来的干扰，从而确定出更精准的电流值。

202，根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值。

本申请实施例中，目标函数是通过隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到的，其充分考虑了不同测试环境温度下对测试数字量的干扰，因此，根据输出数字量、目标环境温度以及隧道磁阻传感器对应的目标函数所计算得到的电流值有效消除了环境温度所带来的干扰，最终得到的电流值相比于直接根据输出数字量所计算得到的电流值更加精确。

作为本申请一种可选实施例，其中隧道磁阻传感器对应的目标函数包括有三个，分别用于实现零漂补偿，电流值与AD值转换关系以及温度补偿。具体的，根据输出数字量、目标环境温度以及隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到待测电流的电流值的具体实现方案请参阅后续图3及其解释说明的内容。

作为本本申请的另一种可选实施例，为简化后续的计算，可以在根据输出数字量、目标环境温度以及隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到待测电流的电流值之后，将电流值、输出数字量以及目标环境温度关联保存在预设数据库中，以便于后续在获取到隧道磁阻传感器的输出数字量以及目标环境温度时，能够通过查询该预设数据库判断是否存在该输出数字量以及目标环境温度对应的电流值。此时，电流测量方法的完整实现方案请参阅后续图9及其解释说明的内容。

本申请实施例提供的电流测量方法，在获取目标隧道磁阻传感器的输出数字量及其对应的目标环境温度后，利用预先通过目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量所得到的目标函数，来消除电流测量过程中温度对目标隧道磁阻传感器的干扰，从而有效提高电流测量的精度，使得最终确定出的待测电流的电流值更加接近于真实值。

如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种根据输出数字量以及目标环境温度计算电流的流程示意图。

本申请实施例中，目标函数包括第一目标函数、第二目标函数以及第三目标函数，分别用于实现零漂补偿，电流值与AD值转换关系以及温度补偿，具体的，包括步骤301～303：

301，将所述目标环境温度输入所述第一目标函数，得到基准数字量。

本申请实施例中，第一目标函数可以理解为用于实现零漂补偿的函数。具体的，第一目标函数是通过在零电流和不同测试环境温度下目标隧道磁阻传感器输出的测试数字量得到的，其描述了零电流下，隧道磁阻传感器的输出数字量和测试环境温度之间的函数关系。因而，将目标环境温度输入该第一目标函数中，所得到的结果，即可理解为在该目标环境温度下，电流为零时的隧道磁阻传感器的输出数字量。

进一步的，具体得到第一目标函数的具体实现方案请参阅后续图5及其解释说明的内容。

302，将所述目标环境温度输入所述第二目标函数，得到温度补偿系数。

本申请实施例中，第二目标函数可以理解为用于实现温度补偿的函数，其描述了不同测试温度下对隧道磁阻传感器的干扰。因此，将目标环境温度输入该第二目标函数，即可得到与该温度对应的温度补偿系数，基于该温度补偿系数可以有效消除在该目标环境温度下对隧道磁阻传感器的干扰。

具体的，第二目标函数是通过在不同的测试温度下，计算最大电流对应的输出数字量和最小电流对应的输出数字量之间的差值，得到各测试温度对应的变化数字量，然后设定标准温度，计算得到各测试温度对应的变化数字量和标准温度对应的标准变化数字量之间的比值，通过拟合比值与温度之间的函数关系，从而得到用于实现温度补偿的第二目标函数。具体得到第二目标函数的具体实现方案请参阅后续图7及其解释说明的内容。

303，根据所述输出数字量、所述基准数字量、所述温度补偿系数以及所述第三目标函数，计算得到所述待测电流的电流值。

本申请实施例中，结合前述描述可知，基准数字量可以用于实现零漂补偿，即消除零电流状态下隧道磁阻传感器所受到的干扰，而温度补偿系数可以用于实现温度补偿，即消除环境温度对隧道磁阻传感器的干扰，而最终基于输出数字量、基准数字量、温度补偿系数以及用于描述电流值与AD值转换关系的第三目标函数就可以将输出数字量，也就是AD值转化为模拟量，也就是电流值，并且所得到电流值消除了零漂以及温漂的干扰，更加精确。具体的，根据输出数字量、基准数字量、温度补偿系数以及第三目标函数，计算得到待测电流的电流值的具体计算过程请参阅后续图4及其解释说明的内容。

本申请实施例中，第三目标函数是通过在预先设定好的标准温度下，隧道磁阻传感器对应不同测试电流的输出数字量得到。具体的得到第三目标函数的具体实现方案请参阅后续图6及其解释说明的内容。

进一步的，结合前述描述可知，目标函数中的第一目标函数、第二目标函数以及第三目标函数均是通过隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到，为便于理解，下面将具体提供获取隧道磁阻传感器在不同测试电流以及不同测试环境温度下的测试数字量的一种可行实现方案。

具体的，在本申请实施例中，是利用温箱实现对环境温度的控制，利用直流电源台实现对输出电流的控制，步骤包括：

1)调节温箱，直至温箱内温度等于预设初始环境温度，调节直流电源台直至输出电流等于预设初始电流，将目标隧道磁阻传感器置于温箱内，感应直流电源台的输出电流，记录当前电流值、环境温度值以及目标隧道磁阻传感器的输出数字量。

具体的，预设初始环境温度可以是基于隧道磁阻传感器的实际允许工作温度范围来设定的，通常情况下可以设定为隧道磁阻传感器的最小允许工作温度，也就是隧道磁阻传感器能够工作的最小温度值，当然也可以在最小温度值上增加一定的冗余量作为预设的初始环境温度。例如，作为一种可行实现方案，初始环境温度可以设定为-40℃。与之对应的，预设初始电流通常情况下都可以设定为零电流。

2)通过调节直流电源台使输出电流按照预设的电流增长量阶梯增长，直至直流电源台的输出达到预设最高电流值，并在每次输出电流增长后，记录当前电流值、环境温度值以及目标隧道磁阻传感器的输出数字量。

具体的，预设的电流增长量以及预设最高电流值可以基于实际需求自行设定，例如，作为一种可行的实现方案，预设的电流增长量可以是50A，而预设最高电流值可以为800A，此时，会调节直流电源台使输出电流按照50A的增长量阶梯增加，并在每次输出电流增加后记录当前电流值、环境温度值以及目标隧道磁阻传感器的输出量，直至直流电源台的输出电流达到了800A。也就是说，此时可以记录到目标隧道磁阻传感器在初始环境温度下，也就是-40℃下，对应0A、50A、100A、150A、200A、…、700A、750A以及800A的输出数字量。

3)调节温箱，使温箱内温度增加预设的温度增长量，并重新调节直流电源台使输出电流等于预设初始电流。若温箱内温度小于或等于预设最高温度值，则返回执行步骤502；若温箱内温度高于预设最高温度值，则结束数据采集过程。

具体的，预设的温度增长量和预设最高温度也可以是基于实际需求自行设定，例如，作为一种可行的实现方案，预设的温度增长量可以是10℃，而预设最高温度值可以是100℃。由于在温箱内温度不高于预设最高温度值时，会返回执行步骤502，也就是说，通过步骤502和503的循环，可以记录到目标隧道磁阻传感器在-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃、…、80℃、90℃、100℃的环境温度下，对应前述0A、50A、100A、150A、200A、…、700A、750A以及800A的输出数字量，也就是可以记录15×17，共255组数据。

而在采集得到上述数据后，后续将具体利用这些数据完成对目标函数的拟合，具体可以参阅后续图5～图7及其解释说明的内容。

如图4所示，图4为本申请实施例提供的一种根据输出数字量、基准数字量以及温度补偿系数计算电流的流程示意图。具体的，包括步骤401～403：

401，计算所述输出数字量和所述基准数字量的差，得到偏差数字量。

本申请实施例中，由于基准数字量可以理解为零电流下目标环境温度对应的输出数字量，因此计算输出数字量和基准数字量的差，所得到的偏差数字量消除了隧道磁阻传感器的零漂异常，最终得到的偏差数字量可以理解为待测电流下隧道磁阻传感器的真实输出数字量，该偏差数字量与电流值之间成正比。

402，将所述偏差数字量输入所述第三目标函数，得到校正电流值。

本申请实施例中，结合前述描述可知，第三目标函数是通过在预先设定好的标准温度下，隧道磁阻传感器对应不同测试电流的输出数字量得到，其描述了数字量，也就是AD值，与模拟量，也就是电流值之间的映射关系。因此，将偏差数字量输入该第三目标函数，所得到的电流值可以理解为进行了零漂校正的校正电流值。

403，计算所述校正电流值和所述温度补偿系数的数量积，得到所述待测电流的电流值。

本申请实施例中，结合前述描述可知，温度补偿系数可以用于消除目标环境温度对隧道磁阻传感器的干扰，因而，在校正电流值的基础上，进一步计算其和校正电流值和温度补偿系数的数量积，就可以进一步消除目标环境温度对隧道磁阻传感器的干扰，所得到的结果，即可以是认为是待测电流在消除零漂以及温漂干扰下的真实电流值。

本申请实施例提供了利用描述数字量与模拟量之间的映射关系的第三目标函数具体完成对电流值计算的完整实现过程，通过上述步骤，可以准确得到待测电流在消除零漂以及温漂干扰下的真实电流值。

如图5所示，图5为本申请实施例提供的一种根据目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到目标函数的流程示意图。详述如下。

本申请实施例中，具体是通过目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到用于实现零漂补偿的第一目标函数，具体的，包括步骤501～502：

501，在预设第一标准电流下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试环境温度的第一测试数字量。

本申请实施例中，以前述提供的获取隧道磁阻传感器在不同测试电流以及不同测试环境温度下的测试数字量的实现方案，也就是采集得到目标隧道磁阻传感器在-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃、…、80℃、90℃、100℃的环境温度下，对应0A、50A、100A、150A、200A、…、700A、750A以及800A的输出数字量为例，此时，-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃、…、80℃、90℃、100℃可以认为是测试环境温度，而0A、50A、100A、150A、200A、…、700A、750A以及800A可以认为是测试电流。

考虑本申请实施例是为了得到用于实现零漂补偿的第一目标函数，因而，预设第一标准电流通常为零电流。也就是说，本申请实施例中需要获取目标隧道磁阻传感器在0A电流下，对应各测试环境温度的测试数字量。具体的，可以从前述采集的255组相关数据中将测试电流为0A的15组数据筛选出，这15组数据中环境温度和输出数字量为一一对应的关系，因此，可以将这15组数据中的输出数字量分别确定为对应各测试环境温度的第一测试数字量。

502，对各所述测试环境温度及其对应的第一测试数字量之间的函数关系进行拟合，得到所述第一目标函数。

本申请实施例中，在得到各测试环境温度及其对应的测试数字量后，可以对各测试环境温度及其对应的第一测试数字量之间的函数关系进行拟合，拟合的结果即为第一目标函数。具体的，第一目标函数描述了在预设第一标准电流，也就是零电流下，各测试温度与隧道磁阻传感器测试数字量之间的关系，也就是说，将测试温度输入该第一目标函数中，可以得到在该测试温度下隧道磁阻传感器对应零电流的测试数字量，该测试数字量可以视为该测试温度对应的基准数字量，以用于实现零漂补偿。

需要说明的是，通常情况下，在零电流下，对应各测试环境温度的第一测试数字量与各测试环境温度之间为线性关系，也就是说，用于实现零漂补偿的第一目标函数为线性函数，因此，需要对各测试环境温度及其对应的第一测试数字量之间的函数关系进行直线拟合，得到第一目标函数。

如图6所示，图6为本申请实施例提供的另一种根据目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到目标函数的流程示意图。

本申请实施例中，提出了一种通过目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到用于实现数字量与模拟量转换的第三目标函数的实现方案，具体的，包括步骤601～603：

601，在预设第一标准环境温度下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试电流的第二测试数字量。

本申请实施例中，为了实现数字量与模拟量的转换，通常情况下，需要维持环境温度不变。也就是说，在预设标准环境温度下，通过数字量，也就是隧道磁阻传感器的输出AD值，和模拟量，也就是测试电流值之间的关系所拟合得到的目标函数即为描述了数字量与模拟量之间映射关系的第三目标函数，可以用于实现数字量与模拟量转换。

进一步的，预设标准环境温度可以根据实际情况设定，可以是前述测试环境温度中的任意值，但考虑到隧道磁阻传感器的常用工作环境，预设标准环境温度应当接近于隧道磁阻传感器的常用工作环境温度，例如，作为本申请的可选实施例，预设第一标准环境温度选择最接近室温的30℃。

具体的，为便于理解，同样还是以前述提供的获取隧道磁阻传感器在不同测试电流以及不同测试环境温度下的测试数字量的实现方案为例，在前述预设第一标准环境温度下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试电流的第二测试数字量，可以理解为，从前述采集的255组相关数据中将环境温度为30℃的17组数据筛选出，这17组数据中测试电流和输出数字量为一一对应的关系。也就是说，这17组数据中各输出数字量即为对应各测试电流的第二测试数字量。

602，将所述测试电流中最小测试电流对应的第二测试数字量设定为标准测试数字量，并计算各所述测试电流对应的第二测试数字量与所述标准测试数字量的差，得到各所述测试电流对应的校正数字量。

本申请实施例中，通常情况下，直接拟合各测试电流及其对应的第二测试数字量之间的函数关系，即可得到用于数字量与模拟量转换的第三目标函数。但作为本申请的可选实施例，可以先将各测试电流对应的第二测试数字量减掉测试电流中最小电流对应的数字量，得到各测试电流对应的校正数字量，所得到的校正数字量有效消除了第一标准环境温度所带来的零漂干扰。因此，相比于直接拟合各测试电流及其对应的第二测试数字量之间的函数关系，拟合各测试电流及其对应的校正数字量的函数关系，可以避免第一标准环境温度所带来的零漂干扰，从而得到能够更好描述数字量与模拟量之间映射关系的第三目标函数。

603，对各所述测试电流及其对应的校正数字量之间的函数关系进行拟合，得到第三目标函数。

本申请实施例中，在得到各测试电流及其对应的校正数字量后，对各测试环境温度及其对应的校正数字量之间的函数关系进行拟合，拟合的结果即为第三目标函数，显然，第三目标函数描述了数字量和测试电流之间的映射关系。也就是说，后续在得到相应的数字量后，将该数字输入第三目标函数，即可得到对应的电流值。

需要说明的是，通常情况下，数字量和测试电流之间为线性关系，也就是说，用于实现数字量与模拟量转换的第三目标函数为线性函数，因此，需要对各测试电流及其对应的校正数字量之间的函数关系进行直线拟合，得到第三目标函数。

如图7所示，图7为本申请实施例提供的又一种根据目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到目标函数的流程示意图。

本申请实施例中，提出了一种通过目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到用于实现温度补偿的第二目标函数的实现方案，具体包括步骤701～704：

701，获取各测试环境温度下，所述目标隧道磁阻传感器对应预设最大电流的最大数字量和对应预设最小电流的最小数字量。

本申请实施例中，为了实现温度补偿，也就是需要计算出环境温度对输出数字量的干扰。因此，需要维持电流值不变。但作为本申请的可选方案，可以获取各测试环境温度下，目标隧道磁阻传感器对应预设最大电流的最大数字量和对应预设最小电流的最小数字量，将目标隧道磁阻传感器对应预设最大电流的最大数字量和对应预设最小电流的最小数字量之间的差视为环境温度对输出数字量的干扰量。

具体的，为便于理解，同样还是以前述提供的获取隧道磁阻传感器在不同测试电流以及不同测试环境温度下的测试数字量的实现方案为例，此时，需要从前述采集的255组相关数据中，将电流值为0A以及800A的30组数据取出，其中对应0A的15组数据中的输出数字量即可以理解为各测试环境温度下的最小数字量，而对应800A的15组数据中的输出数字量即可以理解为各测试环境温度下的最大数字量。

702，分别计算各所述测试环境温度对应的最大数字量和最小数字量的差，得到各所述测试环境温度对应的变化数字量。

本申请实施例中，分别计算各测试环境温度对应的最大数字量和最小数字量的差，所得到的变化数字量即可以理解为各测试环境温度对输出数字量的干扰量。

703，将所述测试环境温度中预设第二标准环境温度对应的变化数字量设定为标准变化数字量，并计算各所述测试环境温度对应的变化数字量与所述标准变化数字量的比值，得到各所述测试环境温度对应的比例系数。

本申请实施例中，通过计算各测试环境温度对应的变化数字量与测试环境温度中预设第二标准环境温度对应的变化数字量的比值，可以得到不同测试环境温度对输出数字量的干扰量的相对程度，也就是可以有效消除拟合过程中的量纲影响，得到无量纲的比例系数，后续通过对各测试环境温度及其对应的比例系数进行拟合，可以得到用于实现温度补偿的第二目标函数。且第二目标函数描述的是环境温度和无量纲的比例系数之间的关系，也就是将环境温度输入第二目标函数，可以得到无量纲的比例系数。

704，对各所述测试环境温度及其对应的比例系数之间的函数关系进行拟合，得到第二目标函数。

本申请实施例中，在各测试环境温度及其对应的比例系数后，对各测试环境温度及其对应的比例系数之间的函数关系进行拟合，拟合的结果即为第二目标函数，显然，第二目标函数描述的是环境温度和无量纲的比例系数之间的映射关系。也就是说，后续在得到相应的环境温度后，将该环境温度输入第二目标函数，即可得到对应的比例系数。

需要说明的是，通常情况下，比例系数与环境温度之间为三阶函数关系，也就是说，用于实现温度补偿的第二目标函数为线性函数，因此，需要对各测试环境温度及其对应的比例系数之间的函数关系进行三阶函数拟合，得到第二目标函数。

如图8所示，图8为本申请实施例提供的另一种电流测量方法的步骤流程图。详述如下。

本申请实施例中，与图2示出的一种电流测量方法不同的是，在测量电流过程中，还会将计算得到的电流值和输出数字量与环境温度关联保存在数据库中，以便于下次采集得到对应的输出数字量和环境温度后，可以直接查询得到相应的电流值，具体的，包括步骤801～805：

801，获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度。

本申请实施例中，获取目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度的实现方案与前述步骤201相同，在此不再赘述。具体可以参阅前述步骤201及其解释说明的内容。

802，查询预设数据库，判断所述预设数据库是否存在所述输出数字量和所述目标环境温度对应的查询结果，若是，则执行步骤803；若否，则执行步骤804。

本申请实施例中，预设数据库可以理解为目标隧道磁阻传感器用于存储数据的库表。具体的，在每次计算得到待测电流的电流值后，会将电流值、输出数字量和目标环境温度关联存储于该预设数据库中。因此，在采集得到目标隧道磁阻传感器的输出数字量及其对应的目标环境温度后，可以查询该数据库，判断数据库中是否存在该输出数字量和目标环境温度对应的查询结果。

803，将所述查询结果确定为所述待测电流的电流值。

本申请实施例中，若数据库中存在该输出数字量和目标环境温度对应的查询结果，则表明已经通过该输出数字量、该目标环境温度以及目标隧道磁阻传感器对应的目标函数计算得到过相应的电流值。因此，直接将查询结果确定为待测电流的电流值即可。

804，根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值。

本申请实施例中，若数据库中不存在该输出数字量和目标环境温度对应的查询结果，则需要根据输出数字量、目标环境温度以及目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到待测电流的电流值。其中，根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值与前述步骤202相同，在此不再赘述，具体可以参阅前述步骤202及其解释说明的内容。具体根据输出数字量、目标环境温度以及目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到电流值的实现方案可以参阅前述图3和图4及其解释说明的内容。而确定目标函数的实现方案则可以参阅前述图5、图6和图7及其解释说明的内容。

此外，本申请实施例中，目标函数也是通常预先存储在预设数据库中。

805，将所述电流值、所述输出数字量和所述目标环境温度关联存储于预设数据库中。

本申请实施例中，若数据库中不存在该输出数字量和目标环境温度对应的查询结果，在计算得到和输出数字量、目标环境温度对应的电流值后，可以将该输出数字量、目标环境温度以及电流值关联存储于预设数据库中，后续针对于同样的输出数字量以及目标环境温度后，无需重新计算电流值，可以直接从数据库中查询得到相应的结果，有效节约了电流测量过程。

为了更好实施本申请实施例中电流测量方法，在电流测量方法基础之上，本申请实施例中还提供一种电流测量装置，如图9所示，图9为本申请实施例提供的一种电流测量装置的结构示意图。具体包括：

获取模块901，用于获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度；

计算模块902，根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值；所述目标函数是通过所述目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到。

作为本申请的一种可选实施例，上述目标函数包括第一目标函数、第二目标函数以及第三目标函数，上述计算模块包括：

基准数字量计算次模块，用于将所述目标环境温度输入所述第一目标函数，得到基准数字量；

温度补偿系数计算次模块，用于将所述目标环境温度输入所述第二目标函数，得到温度补偿系数；

电流计算次模块，用于根据所述输出数字量、所述基准数字量、所述温度补偿系数以及所述第三目标函数，计算得到所述待测电流的电流值。

作为本申请的一种可选实施例，上述电流计算次模块包括：

偏差数字量计算单元，用于计算所述输出数字量和所述基准数字量的差，得到偏差数字量；

电流校正单元，用于将所述偏差数字量输入所述第三目标函数，得到校正电流值；

电流计算单元，用于计算所述校正电流值和所述温度补偿系数的数量积，得到所述待测电流的电流值。

作为本申请的一种可选实施例，上述电流测量装置还包括函数生成模块，上述函数生成模块包括第一函数生成次模块、第二函数生成次模块以及第三函数生成次模块，其中，第一函数生成次模块包括：

第一测试单元，用于在预设第一标准电流下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试环境温度的第一测试数字量；

第一拟合单元，用于对各所述测试环境温度及其对应的第一测试数字量之间的函数关系进行拟合，得到所述第一目标函数。

作为本申请的一种可选实施例，第二函数生成次模块包括：

第二测试单元，用于在预设第一标准环境温度下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试电流的第二测试数字量；

校正数字量计算单元，用于将所述测试电流中最小测试电流对应的第二测试数字量设定为标准测试数字量，并计算各所述测试电流对应的第二测试数字量与所述标准测试数字量的差，得到各所述测试电流对应的校正数字量；

第二拟合单元，用于对各所述测试电流及其对应的校正数字量之间的函数关系进行拟合，得到第三目标函数。

作为本申请的一种可选实施例，第三函数生成次模块包括：

第三测试单元，用于获取各测试环境温度下，所述目标隧道磁阻传感器对应预设最大电流的最大数字量和对应预设最小电流的最小数字量；

变化数字量计算单元，用于分别计算各所述测试环境温度对应的最大数字量和最小数字量的差，得到各所述测试环境温度对应的变化数字；

比值系数计算单元，用于将所述测试环境温度中预设第二标准环境温度对应的变化数字量设定为标准变化数字量，并计算各所述测试环境温度对应的变化数字量与所述标准变化数字量的比值，得到各所述测试环境温度对应的比例系数；

第三拟合单元，用于对各所述测试环境温度及其对应的比例系数之间的函数关系进行拟合，得到第二目标函数。

作为本申请的一种可选实施例，上述电流测量装置还包括：

存储模块，用于将所述电流值、所述输出数字量和所述目标环境温度关联存储于预设数据库中；

查询模块，用于查询预设数据库；

确定模块，用于若所述预设数据库中存在所述输出数字量和所述目标环境温度对应的查询结果，则将所述查询结果确定为所述待测电流的电流值。

本发明实施例还提供一种电流测量设备，如图10所示，图10为本申请实施例提供的一种电流测量设备的结构示意图。

电流测量设备包括存储器、处理器以及存储于存储器中，并可在处理器上运行的电流测量程序，处理器执行电流测量程序时实现任一实施例中的电流测量方法中的步骤。

具体来讲：电流测量设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器1001、一个或一个以上存储介质的存储器1002、电源1003和输入单元1004等部件。本领域技术人员可以理解，图10中示出的电流测量设备结构并不构成对电流测量设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：

处理器1001是该电流测量设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电流测量设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1002内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1002内的数据，执行电流测量设备的各种功能和处理数据，从而对电流测量设备进行整体监控。可选的，处理器1001可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器1001可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1001中。

存储器1002可用于存储软件程序以及模块，处理器1001通过运行存储在存储器1002的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器1002可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电流测量设备的使用所创建的数据等。此外，存储器1002可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器1002还可以包括存储器控制器，以提供处理器1001对存储器1002的访问。

电流测量设备还包括给各个部件供电的电源1003，优选的，电源1003可以通过电源管理系统与处理器1001逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源1003还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

该电流测量设备还可包括输入单元1004，该输入单元1004可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。

尽管未示出，电流测量设备还可以包括显示单元等，在此不再赘述。具体在本实施例中，电流测量设备中的处理器1001会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器1002中，并由处理器1001来运行存储在存储器1002中的应用程序，从而实现本发明实施例所提供的任一种电流测量方法中的步骤。

为此，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。计算机可读存储介质上存储有电流测量程序，电流测量程序被处理器执行时实现本发明实施例所提供的任一种电流测量方法中的步骤。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

以上对本申请实施例所提供的一种电流测量方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种电流测量方法，其特征在于，包括：

获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度；

根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值；所述目标函数是通过所述目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到；

所述目标函数包括第一目标函数、第二目标函数以及第三目标函数；

所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤，包括：

将所述目标环境温度输入所述第一目标函数，得到基准数字量；

将所述目标环境温度输入所述第二目标函数，得到温度补偿系数；

根据所述输出数字量、所述基准数字量、所述温度补偿系数以及所述第三目标函数，计算得到所述待测电流的电流值。

2.根据权利要求1所述的电流测量方法，其特征在于，所述根据所述输出数字量、所述基准数字量、所述温度补偿系数以及所述第三目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤，包括：

计算所述输出数字量和所述基准数字量的差，得到偏差数字量；

将所述偏差数字量输入所述第三目标函数，得到校正电流值；

计算所述校正电流值和所述温度补偿系数的数量积，得到所述待测电流的电流值。

3.根据权利要求1所述的电流测量方法，其特征在于，所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤之前，所述方法还包括：

在预设第一标准电流下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试环境温度的第一测试数字量；

对各所述测试环境温度及其对应的第一测试数字量之间的函数关系进行拟合，得到所述第一目标函数。

4.根据权利要求1所述的电流测试方法，其特征在于，所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤之前，所述方法还包括：

在预设第一标准环境温度下，获取所述目标隧道磁阻传感器对应各测试电流的第二测试数字量；

将所述测试电流中最小测试电流对应的第二测试数字量设定为标准测试数字量，并计算各所述测试电流对应的第二测试数字量与所述标准测试数字量的差，得到各所述测试电流对应的校正数字量；

对各所述测试电流及其对应的校正数字量之间的函数关系进行拟合，得到第三目标函数。

5.根据权利要求1所述的电流测试方法，其特征在于，所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤之前，所述方法还包括：

获取各测试环境温度下，所述目标隧道磁阻传感器对应预设最大电流的最大数字量和对应预设最小电流的最小数字量；

分别计算各所述测试环境温度对应的最大数字量和最小数字量的差，得到各所述测试环境温度对应的变化数字量；

将所述测试环境温度中预设第二标准环境温度对应的变化数字量设定为标准变化数字量，并计算各所述测试环境温度对应的变化数字量与所述标准变化数字量的比值，得到各所述测试环境温度对应的比例系数；

对各所述测试环境温度及其对应的比例系数之间的函数关系进行拟合，得到第二目标函数。

6.根据权利要求1～5任一所述的电流测试方法，其特征在于，所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤之后，所述方法还包括：

将所述电流值、所述输出数字量和所述目标环境温度关联存储于预设数据库中；

所述获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度的步骤之后，所述方法还包括：

查询预设数据库；

若所述预设数据库中不存在所述输出数字量和所述目标环境温度对应的查询结果，则执行所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤；

若所述预设数据库中存在所述输出数字量和所述目标环境温度对应的查询结果，则将所述查询结果确定为所述待测电流的电流值。

7.一种电流测量装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待测电流下目标隧道磁阻传感器的输出数字量以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标环境温度；

计算模块，用于根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值；所述目标函数是通过所述目标隧道磁阻传感器在测试电流以及测试环境温度下的测试数字量得到；

所述目标函数包括第一目标函数、第二目标函数以及第三目标函数；

所述根据所述输出数字量、所述目标环境温度以及所述目标隧道磁阻传感器对应的目标函数，计算得到所述待测电流的电流值的步骤，包括：

将所述目标环境温度输入所述第一目标函数，得到基准数字量；

将所述目标环境温度输入所述第二目标函数，得到温度补偿系数；

根据所述输出数字量、所述基准数字量、所述温度补偿系数以及所述第三目标函数，计算得到所述待测电流的电流值。

8.一种电流测量设备，其特征在于，所述电流测量设备包括处理器、存储器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的电流测量程序，所述处理器执行所述电流测量程序以实现权利要求1至6任一项所述的电流测量方法中的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有电流测量程序，所述电流测量程序被处理器执行以实现权利要求1至6任一项所述的电流测量方法中的步骤。