CN201666917U - 一种电流检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电流检测装置，电流检测装置与外部设备电连接，所述电流检测装置包括电流检测单元、AD转换单元、用于接收AD转换单元数据并发送给外部设备的判断单元，所述电流检测单元输出端与所述AD转换单元的输入端电连接，所述AD转换单元包括n个滤波器F，n个AD转换器以及n个增益分别为A1、A2、……、An的运算放大单元，其中，A1、A2、……、An各不相等且均为正数。本实用新型与现有技术相比，设置了不同增益的运算放大单元，当电流相对较小时，选择增益较大的运算放大单元，减小了电流的测量误差，提高了电流检测装置的测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测装置，尤其涉及一种电流检测装置。
背景技术
传统电流检测装置如图1所示，由一个电流检测单元1输出一个电压值V，被测电流Ii＝K*V，此处K值与电流传感器的特性有关，电流检测装置通过对电压V的放大、模数转换，判断单元3接收AD转换单元2的数据然后发送给所需外部设备；由于AD转换器存在量化误差，当电流相对比较小时，那电流测量的相对误差就变大，比如：假设AD转换器的量化误差为0.1A，当电流为100A时，电流的相对误差为0.1％，当电流为1A时，电流的相对误差为10％。
实用新型内容
本实用新型为解决现有的电流检测装置中存在在检测较小电流时而相对误差较大的技术问题，提供一种可以提高较小电流的测量精度的电流检测装置。
具体的技术方案如下：
一种电流检测装置，电流检测装置与外部设备电连接，所述电流检测装置包括电流检测单元、AD转换单元、用于接收AD转换单元数据并发送给外部设备的判断单元，所述电流检测单元输出端与所述AD转换单元的输入端电连接，所述AD转换单元的输出端与所述判断单元输入端电连接，所述AD转换单元包括n个滤波器F，n个AD转换器，n个增益分别为A1、A2、……、An的运算放大单元，其中，A1、A2、……、An各不相等且均为正数，所述n个运算放大单元的输出端与所述n个滤波器F的输入端一一对应电连接，所述n个滤波器F的输出端与所述n个AD转换器的输入端一一对应电连接，所述n个AD转换器的输出端与所述判断单元输入端电连接。
进一步改进，所述电流检测单元为霍尔电流传感器。
进一步改进，所述n个AD转换器的输出端经高速总线与判断单元输入端电连接。
进一步改进，所述高速总线为PCI总线。
进一步改进，所述判断单元包括n个运算芯片，所述n个AD转换器的输出端与所述n个运算芯片的输入端一一对应电连接，所述n个运算芯片相互之间电连接。
进一步改进，所述运算芯片为LPC2194芯片。
本实用新型与现有技术相比，设置了不同增益的运算放大单元，当电流相对较小时，选择增益较大的运算放大单元，减小了电流的测量误差，提高了电流检测装置的测量精度。
附图说明
图1是现有技术提供的电流检测装置的电路图；
图2是本实用新型提供的电流检测装置第一实施例的电路图；
图3是本实用新型提供的电流检测装置第二实施例的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种电流检测装置，电流检测装置与外部设备电连接，所述电流检测装置包括电流检测单元1、AD转换单元2、用于接收AD转换单元2数据并发送给外部设备的判断单元3，所述电流检测单元1输出端与所述AD转换单元2的输入端电连接，所述AD转换单元2的输出端与所述判断单元输入端电连接，其特征在于：所述AD转换单元2包括n个滤波器F，n个AD转换器，n个增益分别为A1、A2、……、An的运算放大单元，其中，A1、A2、……、An各不相等且均为正数，所述n个运算放大单元的输出端与所述n个滤波器F的输入端一一对应电连接，所述n个滤波器F的输出端与所述n个AD转换器的输入端一一对应电连接，所述n个AD转换器的输出端与所述判断单元3输入端电连接。
由于传统的电流检测装置在AD转换器进行模数转换时，会存在一定的量化误差，所以减小量化误差就能提高检测电流的精度；如图2、图3所示，由一个电流检测单元1输出一个电压值V，被测电流Ii＝K*V，此处K值与电流传感器的特性有关，假设AD转换器的量化误差为X，所述运算放大单元增益为Y，那被测电流的测量误差为K*X/Y，能用较大增益运算放大单元时就用较大增益运算放大单元，以提高测量精度。
| 运算放大单元增益 | 被测电流的测量误差 |
| A1 | K*X/A1 |
| 2A1 | K*X/2A1 |
| 4A1 | K*X/4A1 |
| 10A1 | K*X/10A1 |
结合以上表格中的数据可得知，由于AD转换器量化误差X是一样的，运算放大单元增益越大，那电流的测量误差越小，精度越高，所述外部设备设置有对应不同增益的二进制数编码，所述二进制数位数和所述AD转换器位数一致，二进制数编码为线性编码，假设AD转换器为12位且它的可以转换的最大电压值为W时，则编码从000000000000编码为0A、000000000001编码为K*W/(Y*212)、……、111111111111编码为K*W/Y，二进制数编码间隔为K*W/(Y*212)，运算放大单元增益越大，对应二进制数编码间隔越小，测量精度越高，例如当运算放大单元的增益为A1时，二进制数编码间隔为U，则当运算放大单元的增益为2A1时，二进制数编码间隔为U/2。所述n个运算放大单元增益A1、A2、……、An根据实际测量电流的大小选择，只要至少一个运算放大单元的输出值不超过可以转换的最大电压值为W即可。
如图2所示，本实用新型提供的一种电流检测装置第一实施例，一种电流检测装置，电流检测装置与外部设备电连接，所述电流检测装置包括电流检测单元1、AD转换单元2、用于接收AD转换单元2数据并发送给外部设备的判断单元，所述电流检测单元1输出端与所述AD转换单元2的输入端电连接，所述AD转换单元2的输出端与所述判断单元输入端电连接，所述AD转换单元2包括n个滤波器F，n个AD转换器，n个增益分别为A1、A2、……、An的运算放大单元，其中，A1、A2、……、An各不相等且为正数，所述n个运算放大单元的输出端与所述n个滤波器F的输入端一一对应电连接，所述n个滤波器F的输出端与所述n个AD转换器的输入端一一对应电连接，所述n个AD转换器的输出端经高速总线与判断单元输入端电连接。
其中，假设A1、A2、……、An依次增大，判断单元3通过高速度总线读取A1、A2、……、An对应AD转换器，按An、……、A2、A1的顺序，对应AD转换器输出值第一个没有达到全1的AD转换器的测量误差最小，判断单元3判断这个值为我们所要的值，并把这个值和所述AD转换器的标识发送给外部设备，所述AD转换器标识是外部设备调用编码的标志，当增益A1对应的AD转换器标识和二进制数发送给外部设备时，外部设备就调用增益A1对应的编码，而不会调用其它的编码；判断单元如此循环读取A1、A2、……、An对应AD转换器，取测量误差最小的值，然后把读取的二进制数据和这个AD转换器的标识一起发送给外部设备，所述外部设备就可以得出被测电流的值。
进一步改进，所述电流检测单元为霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器可以在市场容易买得到，且它的输入和输出有很好的线性关系。
进一步改进，所述高速总线为PCI总线，实现数据的高速度传输，也可以为I2C总线，也可以为其它可以实现数据高速度传输的总线。
如图3所示，本实用新型提供的一种电流检测装置第二实施例，一种电流检测装置，与第一实施例不同的在于：所述判断单元包括n个运算芯片4，所述n个AD转换器的输出端与所述n个运算芯片4的输入端一一对应电连接，所述n个运算芯片相互之间电连接
和第一实施例一样，其中，假设A1、A2、……、An依次增大，按An、……、A2、A1的顺序，对应AD转换器输出值第一个没有达到全1的AD转换器的测量误差最小，运算芯片4判断这个值为我们所要的值，并由对应运算芯片把二进制数据和AD转换器的标识发送给外部设备。
本实施例中，所述运算芯片为LPC2194芯片，其可方便地利用自身的CAN通道向不同的外部设备同时发送数据，例如同时给显示器和以电流值为控制量的控制器；所述外部设备可根据所述运算芯片发来的二进制数据和AD转换器的标识得出被测电流的数值。
本实用新型与现有技术相比，设置了不同增益的运算放大单元，当电流相对较小时，选择增益较大的运算放大单元，减小了电流的测量误差，提高了电流检测装置的测量精度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电流检测装置，电流检测装置与外部设备电连接，所述电流检测装置包括电流检测单元、AD转换单元以及用于接收AD转换单元的数据并发送给外部设备的判断单元，所述电流检测单元输出端与所述AD转换单元的输入端电连接，所述AD转换单元的输出端与所述判断单元输入端电连接，其特征在于：所述AD转换单元包括n个滤波器F，n个AD转换器以及n个增益分别为A1、A2、……、An的运算放大单元，其中，A1、A2、……、An各不相等且均为正数，所述n个运算放大单元的输出端与所述n个滤波器F的输入端一一对应电连接，所述n个滤波器F的输出端与所述n个AD转换器的输入端一一对应电连接，所述n个AD转换器的输出端与所述判断单元输入端电连接。
2.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于：所述电流检测单元为霍尔电流传感器。
3.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于：所述n个AD转换器的输出端经高速总线与所述判断单元输入端电连接。
4.如权利要求3所述的电流检测装置，其特征在于：所述高速总线为PCI总线。
5.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于：所述判断单元包括n个运算芯片，所述n个AD转换器的输出端与所述n个运算芯片的输入端一一对应电连接，所述n个运算芯片之间相互电连接。
6.如权利要求5所述的电流检测装置，其特征在于：所述运算芯片为LPC2194芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010201521516U CN201666917U (zh) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 一种电流检测装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2010201521516U CN201666917U (zh) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 一种电流检测装置 |
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| CN2010201521516U Expired - Lifetime CN201666917U (zh) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 一种电流检测装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102231549A (zh) * | 2011-07-04 | 2011-11-02 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种电池管理芯片 |
| CN102590601A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-18 | 厦门优迅高速芯片有限公司 | 宽范围电流监控装置 |
| CN103827676A (zh) * | 2011-07-27 | 2014-05-28 | 伊顿公司 | 用于测量电流的系统以及制造该系统的方法 |
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2010
- 2010-03-31 CN CN2010201521516U patent/CN201666917U/zh not_active Expired - Lifetime
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