CN202421280U - 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，包括：采样电阻、采样单元和中央处理单元，采样单元设有第一通道和第二通道；采样电阻设置在需要对电流进行检测的待检测电路中；采样单元通过第一通道与采样电阻的两端相连，用于采集电压，形成第一电压信号，并将所述第一电压信号放大成第一放大信号；采样单元还通过第二通道与采样电阻的两端相连，用于采集电压，形成第二电压信号，并将所述第二电压信号放大成第二放大信号；中央处理单元与采样单元相连，用于判断所述第一放大信号是否在第一设定范围内，根据判断的结果选择不同的放大信号转换成待检测电流值。该电流检测装置能同时对大电流和小电流进行检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电流检测装置。
背景技术
对电动汽车而言，动力电池的剩余电量是一个很重要的参数，驾驶者通过了解动力电池的剩余电量，可以大致判断汽车还能行驶多少里程，使驾驶者在开车时做到心中有数，不会出现因动力电池电量耗尽而使车辆半路抛锚的情形。电量一般是通过充放电电流和充放电时间相乘而得到的，因此，电流的检测精度对电量的计算精度影响很大，电流的检测精度越高，计算出的电量精度越高。
现有的电流检测器件，检测大电流的用来检测小电流时误差很大，检测小电流的由于受其检测范围的限制，无法检测大电流。但是，电动汽车运行的过程中，动力电池频繁地充放电，且充放电的电流是不断变化的，电流大小无法固定。因此，现有技术中缺乏一种能同时对大电流和小电流进行检测的电流检测器件。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种电流检测装置，该电流检测装置能同时对大电流和小电流进行检测。
本实用新型一种方案的电流检测装置，包括：采样电阻、采样单元和中央处理单元，采样单元设有第一通道和第二通道；
采样电阻设置在需要对电流进行检测的待检测电路中；
采样单元通过第一通道与采样电阻的两端相连，用于采集采样电阻两端的电压，形成第一电压信号，并将所述第一电压信号放大成第一放大信号；
采样单元还通过第二通道与采样电阻的两端相连，用于采集采样电阻两端的电压，形成第二电压信号，并将所述第二电压信号放大成第二放大信号；
中央处理单元与采样单元相连，用于从采样单元中采集所述第一放大信号和第二放大信号，并判断所述第一放大信号是否在第一设定范围内，如果第一放大信号在第一设定范围内，则将第二放大信号转换成待检测电流值，如果第一放大信号不在第一设定范围内，则将第一放大信号转换成待检测电流值；
第一电压信号被放大的倍数小于第二电压信号被放大的倍数。
进一步地，所述电流检测装置还包括第一滤波器和第二滤波器；
第一滤波器与采样电阻的两端相连，并通过第一通道与采样单元相连，用于将所述第一电压信号进行滤波处理；
第二滤波器与采样电阻的两端相连，并通过第二通道与采样单元相连，用于将所述第二电压信号进行滤波处理。
进一步地，所述采样单元为CS5463芯片，所述电流检测装置还包括用于提供时钟的晶振，晶振与采样单元相连。
进一步地，所述中央处理单元为单片机。
进一步地，所述第一放大信号和第二放大信号均为电压信号。
进一步地，所述第一设定范围为-15毫伏到+15毫伏。
进一步地，第一电压信号被放大2倍，第二电压信号被放大4倍。
本方案的电流检测装置，由于采样单元设有第一通道和第二通道，采样单元通过第一通道和第二通道同时对采样电阻两端的电压进行检测，但采样单元对从两个通道采集来的电压信号进行不同倍数的放大处理，然后由中央处理单元进行判断，如果第一放大信号在第一设定范围内，则说明待检测电路中的电流是小电流，中央处理单元使用放大倍数大的电压信号，即将第二放大信号转换成待检测电流值；如果第一放大信号在第一设定范围外，则说明待检测电路中的电流是大电流，没必要进行太大的放大处理，中央处理单元使用放大倍数小的电压信号，即将第一放大信号转换成待检测电流值。当待检测电流较小时，采用放大倍数大的电压信号(即第二放大信号)计算待检测电流值，可提高电流检测的精度；当待检测电流较大时，没必要进行较大倍数的放大，因此用第一放大信号，而且此时的第二放大信号可能已经超出采样单元的工作范围，是不正确的值，不能采用。综上所述，本实用新型的电流检测装置，可方便地同时对大电流和小电流进行检测，且结构简单，成本较低。其中，待检测电流值即是待检测电路中的需要检测的电流大小。
本实用新型另一种方案的电流检测装置，包括：采样电阻、采样单元、隔离单元和中央处理单元，采样单元设有第一通道和第二通道；
采样电阻设置在需要对电流进行检测的待检测电路中；
采样单元通过第一通道与采样电阻的两端相连，用于采集采样电阻两端的电压，形成第一电压信号，并将所述第一电压信号放大成第一放大信号；
采样单元还通过第二通道与采样电阻的两端相连，用于采集采样电阻两端的电压，形成第二电压信号，并将所述第二电压信号放大成第二放大信号；
隔离单元分别与中央处理单元和采样单元相连，用于将所述第一放大信号和第二放大信号分别转换成第一感应信号和第二感应信号并输入到中央处理单元中，中央处理单元判断所述第一感应信号是否在第二设定范围内，如果第一感应信号在第二设定范围内，则将第二感应信号转换成待检测电流值，如果第一感应信号不在第二设定范围内，则将第一感应信号转换成待检测电流值；
第一电压信号被放大的倍数小于第二电压信号被放大的倍数。
进一步地，所述第一感应信号和第二感应信号均为电压信号。
进一步地，所述第二设定范围为-15毫伏到+15毫伏。
进一步地，所述电流检测装置还包括第一滤波器和第二滤波器；
第一滤波器与采样电阻的两端相连，并通过第一通道与采样单元相连，用于将所述第一电压信号进行滤波处理；
第二滤波器与采样电阻的两端相连，并通过第二通道与采样单元相连，用于将所述第二电压信号进行滤波处理。
进一步地，所述采样单元为CS5463芯片，所述电流检测装置还包括用于提供时钟的晶振，晶振与采样单元相连。
本方案的电流检测装置，可方便地同时对大电流和小电流进行检测，且结构简单，成本较低。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例的电流检测装置的原理示意图；
图2是本实用新型第二实施例的电流检测装置的原理示意图。
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。
第一实施例
如图1所示，本实施例的电流检测装置，包括：采样电阻1、采样单元2和中央处理单元3，采样单元2设有第一通道201和第二通道202。采样电阻1设置在需要对电流进行检测的待检测电路中。采样单元2通过第一通道201与采样电阻1的两端相连，用于采集采样电阻1两端的电压，形成第一电压信号，并将所述第一电压信号放大成第一放大信号。采样单元2通过第二通道202与采样电阻1的两端相连，用于采集采样电阻1两端的电压，形成第二电压信号，并将所述第二电压信号放大成第二放大信号。中央处理单元3与采样单元2相连，用于从采样单元2中采集所述第一放大信号和第二放大信号，并判断所述第一放大信号是否在第一设定范围内，根据判断的结果选择不同的放大信号转换成待检测电流值，具体来说，如果第一放大信号在第一设定范围内，则将第二放大信号转换成待检测电流值，如果第一放大信号不在第一设定范围内，则将第一放大信号转换成待检测电流值。第一电压信号被放大的倍数小于第二电压信号被放大的倍数。优选地，第一电压信号被放大2倍，第二电压信号被放大4倍。
为了使进入到采样单元2中的第一电压信号和第二电压信号中的噪声信号更少，进一步提高采样精度，所述电流检测装置还包括第一滤波器4和第二滤波器5；第一滤波器4与采样电阻1的两端相连，并通过第一通道201与采样单元2相连，用于将所述第一电压信号进行滤波处理；第二滤波器5与采样电阻1的两端相连，并通过第二通道202与采样单元2相连，用于将所述第二电压信号进行滤波处理。
所述采样单元2可选用各种具有两个通道的智能采样装置，本实施例中优选为CS5463芯片。
所述中央处理单元3可选用各种智能处理装置，本实施例中优选为单片机。
本实施例中，第一放大信号和第二放大信号都是电压信号。
所述第一设定范围是判断待检测电流值是大电流还是小电流的依据，第一设定范围的大小要根据采样单元2的精度来确定，不同采样单元2的精度是不同的，因此，不同的采样单元2，第一设定范围的大小是不同的。本实施例中的采样单元2为CS5463芯片，所述第一设定范围为-15毫伏到+15毫伏。
所述电流检测装置还包括存储器6、系统电源7和晶振。系统电源7与中央处理单元3相连，用于给该电流检测装置中的各部件供电。存储器6与中央处理单元3相连，用于存储中央处理单元3的需要存储的数据。晶振与采样单元2相连，用于提供时钟。
第二实施例
在第二实施例中，对与第一实施例相同的部件使用相同的附图标记。对与第一实施例相同的部分不再进行重复说明，主要对不同的部分进行说明。
与第一实施例相比，第二实施例的电流检测装置还包括隔离单元12，隔离单元12分别与中央处理单元3和采样单元2相连。即，第二实施例中，中央处理单元3和采样单元2没有直接相连，而是通过隔离单元12间接相连，因此，第一放大信号和第二放大信号不会传输到中央处理单元3中。
隔离单元12用于将所述第一放大信号和第二放大信号分别转换成第一感应信号和第二感应信号并输入到中央处理单元3中，中央处理单元3判断所述第一感应信号是否在第二设定范围内，根据判断的结果选择不同的感应信号转换成待检测电流值，具体来说，如果第一感应信号在第二设定范围内，则将第二感应信号转换成待检测电流值，如果第一感应信号不在第二设定范围内，则将第一感应信号转换成待检测电流值。所述第一感应信号和第二感应信号为电压信号。
另外，由于中央处理单元3和采样单元2没有直接相连，系统电源7不能给采样单元2供电，因此本实施例中增加了采样电源8，用于给采样单元2及其它相关部件供电。
第二设定范围的确定方式与第一设定范围相同，此处不再赘述。第二设定范围可以与第一设定范围相同，也可以不同，本实施例中，所述第二设定范围为-15毫伏到+15毫伏。
本实施例中，由于采样单元2与中央处理单元3的接地不同，因此设置了隔离单元12，避免采样单元2与中央处理单元3直接相连。
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 (12)
1.一种电流检测装置，其特征在于，包括：采样电阻、采样单元和中央处理单元，采样单元设有第一通道和第二通道；
采样电阻设置在需要对电流进行检测的待检测电路中；
采样单元通过第一通道与采样电阻的两端相连，用于采集采样电阻两端的电压，形成第一电压信号，并将所述第一电压信号放大成第一放大信号；
采样单元还通过第二通道与采样电阻的两端相连，用于采集采样电阻两端的电压，形成第二电压信号，并将所述第二电压信号放大成第二放大信号；
中央处理单元与采样单元相连，用于从采样单元中采集所述第一放大信号和第二放大信号，并判断所述第一放大信号是否在第一设定范围内，如果第一放大信号在第一设定范围内，则将第二放大信号转换成待检测电流值，如果第一放大信号不在第一设定范围内，则将第一放大信号转换成待检测电流值；
第一电压信号被放大的倍数小于第二电压信号被放大的倍数。
2.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述电流检测装置还包括第一滤波器和第二滤波器；
第一滤波器与采样电阻的两端相连，并通过第一通道与采样单元相连，用于将所述第一电压信号进行滤波处理；
第二滤波器与采样电阻的两端相连，并通过第二通道与采样单元相连，用于将所述第二电压信号进行滤波处理。
3.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述采样单元为CS5463芯片，所述电流检测装置还包括用于提供时钟的晶振，晶振与采样单元相连。
4.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述中央处理单元为单片机。
5.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述第一放大信号和第二放大信号均为电压信号。
6.如权利要求5所述的电流检测装置，其特征在于，所述第一设定范围为-15毫伏到+15毫伏。
7.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，第一电压信号被放大2倍，第二电压信号被放大4倍。
8.一种电流检测装置，其特征在于，包括：采样电阻、采样单元、隔离单元和中央处理单元，采样单元设有第一通道和第二通道；
采样电阻设置在需要对电流进行检测的待检测电路中；
采样单元通过第一通道与采样电阻的两端相连，用于采集采样电阻两端的电压，形成第一电压信号，并将所述第一电压信号放大成第一放大信号；
采样单元还通过第二通道与采样电阻的两端相连，用于采集采样电阻两端的电压，形成第二电压信号，并将所述第二电压信号放大成第二放大信号；
隔离单元分别与中央处理单元和采样单元相连，用于将所述第一放大信号和第二放大信号分别转换成第一感应信号和第二感应信号并输入到中央处理单元中，中央处理单元判断所述第一感应信号是否在第二设定范围内，如果第一感应信号在第二设定范围内，则将第二感应信号转换成待检测电流值，如果第一感应信号不在第二设定范围内，则将第一感应信号转换成待检测电流值；
第一电压信号被放大的倍数小于第二电压信号被放大的倍数。
9.如权利要求8所述的电流检测装置，其特征在于，所述第一感应信号和第二感应信号均为电压信号。
10.如权利要求9所述的电流检测装置，其特征在于，所述第二设定范围为-15毫伏到+15毫伏。
11.如权利要求8所述的电流检测装置，其特征在于，所述电流检测装置还包括第一滤波器和第二滤波器；
第一滤波器与采样电阻的两端相连，并通过第一通道与采样单元相连，用于将所述第一电压信号进行滤波处理；
第二滤波器与采样电阻的两端相连，并通过第二通道与采样单元相连，用于将所述第二电压信号进行滤波处理。
12.如权利要求8所述的电流检测装置，其特征在于，所述采样单元为CS5463芯片，所述电流检测装置还包括用于提供时钟的晶振，晶振与采样单元相连。
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| CN104166042A (zh) * | 2014-07-28 | 2014-11-26 | 中国电子科技集团公司第八研究所 | 量程自适应电流检测光纤传输系统及检测方法 |
| CN105259407A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-01-20 | 武汉精测电子技术股份有限公司 | 可对多路电流进行采样与检测的装置及方法 |
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| CN110632355A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-31 | 鑫高益医疗设备股份有限公司 | 一种较高动态范围电流的检测电路及检测方法 |
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