CN213600773U - 一种自动切换量程的电流测量电路及测量仪 - Google Patents
一种自动切换量程的电流测量电路及测量仪 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种自动切换量程的电流测量电路及测量仪,测量仪包括一主板,其上设有电流测量电路、第一测量端和第二测量端,电流测量电路的输入端连接第一测量端,电流测量电路的输出端连接第二测量端;第一测量端连接待测电源,第二测量端连接待测用电设备,电流测量电路内设有至少2个测量通路,每个测量通路设置一量程范围,电流测量电路先打开预设的测量通路来测量待测电源与待测用电设备之间的电流大小、输出对应的测量值并查询该测量值所属的量程范围,打开所属的量程范围对应的测量通路。根据测量值找出所属量程范围并打开对应的测量通路,实现了量程的自动切换并自动适应测量结果,解决了现有测量仪不能自动切换量程的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域,尤其涉及一种自动切换量程的电流测量电路及测量仪。
背景技术
在使用万用表测量电流时,如果用小量程去测量大电流,则会有烧表的危险;如果用大量程去测量小电流,那么指针偏转太小,无法读数;因此,需要根据测量对象的电流大小,手动调整不同档位,使用对应的量程,才能得到准确的数值。在一些使用电池和电机的产品中,在待机的低功耗模式下测量的电流为微安级,在电机开启时测量的电流超过1A。这种情况下用万用表测量电流时,如果事先不清楚被测电流的大小,需先选择最高量程挡,然后逐渐减小到合适的量程;在已知不同模式下的电流大小后,由于电流值的差别较大,为保证精度,同一产品测量需要手动切换档位,分开两次测量,不能自动调整量程且操作不便,频繁手动切换又会增加器件磨损,缩短使用寿命。
实用新型内容
针对上述技术问题,本实用新型实施例提供了一种自动切换量程的电流测量电路及测量仪,以解决现有测量仪不能自动切换量程的问题。
本实用新型实施例提供一种自动切换量程的电流测量电路,连接第一测量端和第二测量端,其包括至少2个单量程测量模块和1个主控模块,各个单量程测量模块的输入端均连接第一测量端,各个单量程测量模块的输出端均连接第二测量端,各个单量程测量模块的控制端均连接主控模块,各个单量程测量模块对应设置一量程范围;
所述主控模块用于打开预设的单量程测量模块,该预设的单量程测量模块测量第一测量端与第二测量端之间的电流大小并输出对应的测量值给主控模块;
所述主控模块判断该测量值所属的量程范围并打开所属的量程范围对应的单量程测量模块,显示所述测量值对应的电流值。
可选地,所述的自动切换量程的电流测量电路中,包括第一单量程测量模块、第二单量程测量模块和第三单量程测量模块;第一单量程测量模块、第二单量程测量模块和第三单量程测量模块的输入端相互连接并均连接第一测量端;第一单量程测量模块、第二单量程测量模块和第三单量程测量模块的输出端相互连接并均连接第二测量端;第一单量程测量模块的控制端连接主控模块的第一控制端,第二单量程测量模块的控制端连接主控模块的第二控制端,第三单量程测量模块的控制端连接主控模块的第三控制端;
所述主控模块打开第一单量程测量模块,第一单量程测量模块测量第一测量端与第二测量端之间的电流大小并输出第一测量值给主控模块;
所述主控模块判断第一测量值是否在第一量程范围内,是则显示测量值对应的电流值,否则打开第二单量程测量模块;判断第二单量程测量模块测量的第二测量值是否在第二量程范围内,是则显示测量值对应的电流值,否则打开第三单量程测量模块;判断第三单量程测量模块测量的第三测量值是否在第三量程范围内,是则显示测量值对应的电流值。
可选地,所述的自动切换量程的电流测量电路中,所述第一单量程测量模块对应的第一量程范围是大于100mA且小于等于10A,第二单量程测量模块对应的第二量程范围是大于1mA且小于等于100mA,第三单量程测量模块对应的第三量程范围是大于等于10uA且小于等于1mA。
可选地,所述的自动切换量程的电流测量电路中,所述第一单量程测量模块包括开关单元和检测放大单元;所述开关单元连接检测放大单元、主控模块和第一测量端,检测放大单元连接主控模块和第二测量端;
所述开关单元根据主控模块输出的第一开关信号控制第一测量端与第二测量端之间的通断状态;
处于连通状态时,所述检测放大单元检测第一测量端与第二测量端之间的电流大小并放大,输出第一测量值给主控模块。
可选地,所述的自动切换量程的电流测量电路中,所述主控模块包括MCU和与MCU连接的显示屏,所述开关单元包括MOS管、三极管、第一电阻和第二电阻;
所述MOS管的漏极连接第一电阻的一端和第一测量端,MOS管的栅极连接第一电阻的另一端和三极管的集电极,MOS管的源极连接检测放大单元,三极管的基极连接第二电阻的一端,第二电阻的另一端连接MCU的GPIO1_OUT脚,三极管的发射极接地。
可选地,所述的自动切换量程的电流测量电路中,所述检测放大单元包括运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻;
所述第三电阻的一端连接第五电阻的一端和MOS管的源极,第三电阻的另一端连接第四电阻的一端和第二测量端,第五电阻的另一端连接运算放大器的反相输入端和第七电阻的一端,第四电阻的另一端连接运算放大器的同相输入端和第六电阻的一端,第七电阻的另一端连接运算放大器的输出端和MCU的ADC1_IN脚,第六电阻的另一端接地。
可选地,所述的自动切换量程的电流测量电路中,所述MOS管为PMOS管,三极管为NPN三极管。
本实用新型实施例第二方面提供了一种测量仪,包括一主板,所述主板上设置有第一测量端、第二测量端和所述的自动切换量程的电流测量电路,所述自动切换量程的电流测量电路的输入端连接第一测量端,电流测量电路的输出端连接第二测量端,第一测量端连接待测电源的输出端,第二测量端连接待测用电设备的电源输入端;
所述自动切换量程的电流测量电路内设有至少2个测量通路,每个测量通路设置一量程范围;
所述自动切换量程的电流测量电路先打开预设的测量通路来测量待测电源与待测用电设备之间的电流大小、输出对应的测量值并查询该测量值所属的量程范围,打开所属的量程范围对应的测量通路,显示所述测量值对应的电流值。
本实用新型实施例提供的技术方案中,测量仪包括一主板,所述主板上设置有自动切换量程的电流测量电路、第一测量端和第二测量端,所述自动切换量程的电流测量电路的输入端连接第一测量端,电流测量电路的输出端连接第二测量端;将第一测量端连接待测电源的输出端,第二测量端连接待测用电设备的电源输入端,所述自动切换量程的电流测量电路内设有至少2个测量通路,每个测量通路设置一量程范围,电流测量电路先打开预设的测量通路来测量待测电源与待测用电设备之间的电流大小、输出对应的测量值并查询该测量值所属的量程范围,打开所属的量程范围对应的测量通路,显示所述测量值对应的电流值。通过划分不同的量程范围,可实现对应量程范围内的测量精度;根据测量值找出所属的量程范围并打开对应的测量通路,实现了量程的自动切换并自动适应测量结果,解决了现有测量仪不能自动切换量程的问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例中测量仪的结构框图。
图2为本实用新型实施例中MCU的电路示意图。
图3为本实用新型实施例中单量程测量模块的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
请一并参阅图1和图2,本实用新型实施例提供的测量仪包括一主板,所述主板上设置有自动切换量程的电流测量电路10、第一测量端20和第二测量端30,所述自动切换量程的电流测量电路10的输入端VIN连接第一测量端20,电流测量电路10的输出端OUT连接第二测量端30;需要测量时,将第一测量端20连接待测电源的输出端,第二测量端30连接待测用电设备的电源输入端,所述自动切换量程的电流测量电路10内设有至少2个测量通路,每个测量通路设置一量程范围,电流测量电路10先打开预设的测量通路来测量待测电源与待测用电设备之间的电流大小、输出对应的测量值并查询该测量值所属的量程范围,打开所属的量程范围对应的测量通路,显示所述测量值对应的电流值。若无需测量,则待测电源的输出端直接连接待测用电设备的电源输入端,以进行供电。通过划分不同的量程范围,可实现对应量程范围内的测量精度;根据测量值找出所属的量程范围并打开对应的测量通路,实现了量程的自动切换并自动适应测量结果,既能满足待机时微安级的电流测量,又能满足整机电流升高到1A或以上时的大电流数据的测量,并且保证了切换后大电流与小电流的测量精度。
为了避免烧坏测量仪,所述预设的测量通路可为最大量程范围所属的量程通路,先判断所述电流值是否在最大量程范围内,是则显示电流值,否则打开第二大量程范围所属的量程通路,继续判断所述电流值是否在第二大量程范围内,是则显示电流值,否则打开第三大量程范围所属的量程通路并继续判断,以此类推,直到找出最合适的量程范围并打开其对应的测量通路。最大量程范围可兼容测量过程中的所有电流值,最先打开其对应的测量通路,就不会烧坏测量仪;若电流值较小,在最大量程范围可能测量不准确,因此需要通过后续的判断找出最合适的量程范围,在最合适的量程范围内测量,才能大大地提高测量的精度。
本实施例中,所述自动切换量程的电流测量电路10主要应用在万用表中,则测量仪的壳体上设有正端钮(对应设为红色)和负端钮(对应设为黑色)、或设有正插孔(标有“+”号)和负插孔(标有“-”号),黑色表笔的连接线连接负端钮或插入负插孔,红色表笔的连接线连接正端钮或插入正插孔;第一测量端20连接正端钮或正插孔,第二测量端30连接负端钮或负插孔。测量时将红色表笔连接待测电源的输出端,黑色表笔连接待测用电设备的电源输入端。
所述自动切换量程的电流测量电路10不仅可以应用在测量仪的内部,也可用于开发板或需要电流分析的产品上,则第一测量端20和第二测量端30可对应替换为连接线或接口,以方便外接待测电源和待测用电设备,实现大量程主精度测量使用。
本实施例中,所述自动切换量程的电流测量电路10包括至少2个单量程测量模块和1个主控模块120;各个单量程测量模块的输入端(作为电流测量电路10的输入端VIN)均连接第一测量端20,各个单量程测量模块的输出端(作为电流测量电路10的输出端VOUT)均连接第二测量端30,各个单量程测量模块的控制端(有2个)均连接主控模块120,各个单量程测量模块之间是并联关系,一个单量程测量模块表示一个测量通路,则一个单量程测量模块对应一量程范围。所述主控模块120先打开预设的单量程测量模块,该单量程测量模块测量待测电源与待测用电设备之间的电流大小并输出对应的测量值给主控模块120;主控模块120判断该测量值所属的量程范围并打开所属的量程范围对应的单量程测量模块,显示所述测量值对应的电流值。这样即可根据测量值切换到最适合的量程范围,提高测量精度,还能实现量程的自动切换。
所述单量程测量模块的个数越多,则精度和量程越大。本实施例以3个单量程测量模块为例,则包括第一单量程测量模块111、第二单量程测量模块112和第三单量程测量模块113。第一单量程测量模块111、第二单量程测量模块112和第三单量程测量模块113的输入端相互连接并均连接第一测量端20;第一单量程测量模块111、第二单量程测量模块112和第三单量程测量模块113的输出端相互连接并均连接第二测量端30;第一单量程测量模块111的控制端(有2个引脚)连接主控模块120的第一控制端(对应设有2个引脚),第二单量程测量模块112的控制端(有2个引脚)连接主控模块120的第二控制端(对应设有2个引脚),第三单量程测量模块113的控制端(有2个引脚)连接主控模块120的第三控制端(对应设有2个引脚)。
本实施例中,所述第一单量程测量模块111对应的第一量程范围为大于100mA且小于等于10A,第二单量程测量模块112对应的第二量程范围为大于1mA且小于等于100mA,第三单量程测量模块113对应的第三量程范围为大于等于10uA且小于等于1mA;具体数值范围还可根据需求调整,此处不作限定。所述主控模块120包括采用型号为STM32F103C6的MCU和与MCU连接的显示屏;显示屏可采用LCD显示屏,用于显示测量值对应的电流值;MCU还能连接串口,通过串口输出测量值对应的电流值给其他设备。设有3个单量程测量模块时,使用MCU中3个独立的10位ADC输入脚和3个独立的GPIO输出脚,如图2所示,GPIO输出脚输出的开关信号用于选择切换对应的单量程测量模块,从ADC输入脚输入至MCU中的测量值的大小对应测量的电流大小。
所述主控模块打开第一单量程测量模块,第一单量程测量模块测量第一测量端与第二测量端之间的电流大小并输出第一测量值给主控模块。所述主控模块判断第一测量值是否在第一量程范围内,是则显示测量值对应的电流值,否则打开第二单量程测量模块;第二单量程测量模块测量所述电流大小并输出第二测量值给主控模块。所述主控模块判断第二测量值是否在第二量程范围内,是则显示测量值对应的电流值,否则打开第三单量程测量模块;第三单量程测量模块测量所述电流大小并输出第三测量值给主控模块。所述主控模块判断第三测量值是否在第三量程范围内,是则显示测量值对应的电流值,否则提示精度不准确。
工作原理具体为:MCU先从GPIO1_OUT脚输出有效的第一开关信号ON_OFF1打开第一单量程测量模块111,第二开关信号ON_OFF2和第三开关信号ON_OFF3无效,其他单量程测量模块关闭;第一单量程测量模块111工作,将测量得到的第一测量值AOUT1输出至MCU的ADC1_IN脚;MCU判断第一测量值AOUT1对应的电流值是否大于10A,大于则说明超出最大量程,输出无效的第一开关信号ON_OFF1关闭第一单量程测量模块111,保护第一单量程测量模块111不被大电流损坏,同时在显示屏上输出测量超出范围的提示;否则是小于或等于10A,则继续判断第一测量值AOUT1对应的电流值是否大于100mA,是则表明其在大于100mA且小于等于10A的第一量程范围内,用串口输出对应的电流值或在LCD显示屏上显示;否则表明第一测量值AOUT1对应的电流值小于或等于100mA,第一单量程测量模块111的量程范围不合适,需要自动切换选择其他的单量程测量模块。
在判断第一测量值AOUT1对应的电流值小于或等于100mA时,MCU的GPIO2_OUT脚输出有效的第二开关信号ON_OFF2打开第二单量程测量模块112,输出无效的第一开关信号ON_OFF1关闭第一单量程测量模块111(此时第三单量程测量模块113保持关闭),第二单量程测量模块112将测量得到的第二测量值AOUT2输出至MCU的ADC2_IN脚。MCU判断第二测量值AOUT2对应的电流值是否大于1mA,是则表明其在大于1mA且小于等于100mA的第二量程范围内,输出对应的电流值至LCD显示屏上显示;否则,表明第二测量值AOUT2对应的电流值小于或等于1mA,第二单量程测量模块112的量程范围不合适,需要再次切换选择其他的单量程测量模块。
在判断第二测量值AOUT2对应的电流值小于或等于1mA时,MCU的GPIO3_OUT脚输出有效的第三开关信号ON_OFF3打开第三单量程测量模块113,其他单量程测量模块关闭,第三单量程测量模块113将测量得到的第三测量值AOUT3输出至MCU的ADC3_IN脚。MCU判断第三测量值AOUT3对应的电流值是否大于等于10uA,是则表明其在大于等于10uA且小于等于1mA的第三量程范围内,输出对应的电流值至LCD显示屏上显示;否则,输出对应的电流值进行显示时提示精度不准确,此时可增加单量程测量模块的个数和量程范围。
需要理解的是,三个测量值是ADC值,是读芯片的数据,没有单位,值从0到1023,对应0到最大量程。使用图中电阻检流并放大后,测量值(即ADC值)是1000时对应的电流值是10A(即10000mA);测量值是100时对应的电流值是1A(即1000mA),测量值是10时对应的电流值是100mA,测量值是1时对应的电流值是10mA。对于ADC值小于10的情况,可以测量,但精度较低,比如,用第一量程通路测量时第一测量值AOUT1是2,对应的电流值是20mA;用第二量程通路测量时第二测量值AOUT2是255,对应的电流值是25.5mA,使用第二量程通路比第一量程通路的精度高。
若增加单量程测量模块的个数,则每个单量程测量模块的量程范围可对应设置修改,如修改量程范围的最大值和最小值;DC输入脚和GPIO输出脚的个数对应增加。此处仅阐述MCU中与本实施例相关的引脚,其他引脚(如MCU与显示屏的连接引脚,MCU的供电脚、使能脚、接地脚等)及其外围电路为现有技术,此处不作详述。
各个单量程测量模块的电路结构相同,此处以第一单量程测量模块111为例,请一并参阅图3,所述第一单量程测量模块111包括开关单元1111和检测放大单元1112;所述开关单元1111连接检测放大单元1112、主控模块120和第一测量端20,检测放大单元1112连接主控模块120和第二测量端30。所述开关单元1111根据主控模块120输出的第一开关信号ON_OFF1控制第一测量端20与第二测量端30之间的通断状态;处于连通状态时,所述检测放大单元1112检测第一测量端20与第二测量端30之间的电流大小并放大,输出第一测量值AOUT1给主控模块。
其中,所述开关单元1111包括MOS管Q1、三极管Q2、第一电阻R1和第二电阻R2;所述MOS管Q1的漏极(作为第一单量程测量模块的输入端)连接第一电阻R1的一端和第一测量端20,MOS管Q1的栅极连接第一电阻R1的另一端和三极管Q2的集电极,MOS管Q1的源极连接检测放大单元1112,三极管Q2的基极连接第二电阻R2的一端,第二电阻R2的另一端(作为第一单量程测量模块的一个控制端)连接MCU的GPIO1_OUT脚,三极管Q2的发射极接地。
所述检测放大单元1112包括运算放大器A、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7;所述第三电阻R3的一端连接第五电阻R5的一端和MOS管Q1的源极,第三电阻R3的另一端(作为第一单量程测量模块的输出端)连接第四电阻R4的一端和第二测量端30,第五电阻R5的另一端连接运算放大器A的反相输入端和第七电阻R7的一端,第四电阻R4的另一端连接运算放大器A的同相输入端和第六电阻R6的一端,第七电阻R7的另一端连接运算放大器A的输出端(作为第一单量程测量模块的另一个控制端)和MCU的ADC1_IN脚,第六电阻R6的另一端接地。
其中,其中,MOS管Q1为PMOS管,三极管Q2为NPN三极管,R4至R7决定了运算放大器A的放大倍数。
当MCU输出的第一开关信号ON_OFF1为高电平(有效)时,三极管Q2导通,将MOS管Q1的栅极拉低使Q1导通,则第一测量端20与第二测量端30之间为连通状态,此时待测电源对待测用电设备供电,通过第三电阻R3检测当前的电流,AMP系列的运算放大器A放大第三电阻R3两端的电压并输出对应的第一测量值AOUT1给MCU。
所述第三电阻R3为检流电阻,电流测量一般使用低阻值高精度的检流电阻,将其串入测量线路中,通过测量检流电阻两端的电压值,再计算得出流过检流电阻的电流值。选型时检流电阻的阻值需要足够低,一般是几十到几百毫欧,保证电压不受较大影响。确定一个需要测量最高电流值,结合最高可以波动电压值,即可计算出这个测量电流下选用的检流电阻的阻值。
为了测量不同大小量程的电流值,可在检流电阻上并联多个不同阻值的其他检流电阻,且不同检流电阻之间可用开关实现并入或断开。本实施例中,各个单量程测量模块内都有一个检流电阻,通过开关单元和对应的开关信号即可选择对应的检流电阻。测量时,先打开最大量程范围所在的单量程测量模块,输出测量值,若判断测量值在该最大量程范围内,显示测量结果;如果测量值不在该最大量程范围内,再打开下一个量程范围(第二大)对应的单量程测量模块,并关闭最大量程范围对应的单量程测量模块,继续判断直到找出测量值所属的量程范围,最后只打开该量程范围对应的单量程测量模块。
假设第三电阻R3检测的最大电流为10A,最大电压不超过50mV,则R3阻值的取值为5mRΩ。放大倍数到ADC满量程为3.3V,可以设置Rf/Ri、即R6/R4和R7/R5的比例,要求设计使得50mV放大成为3.3V,这时取值R7=R6=330KΩ,R5=R4=4.99KΩ,对应的放大倍数是330/4.99=66.1倍。需要理解的是,本实施例设置的3.3V和50mV是限制条件,R6/R4和R7/R5这两个比值需要相同且放大为66倍,放大倍数对应了相应的限制条件,可根据需求调整放大倍数和限制条件。
如果最大检测电流量程为100mA,可以把R3改成500mRΩ,其它不变。最小电流量程为1mA,把R3改成50RΩ。
当MCU输出的第一开关信号ON_OFF1为低电平(无效)时,三极管Q2截止,MOS管Q1截止,则第一测量端20与第二测量端30之间为断开状态,此时待测电源没有待测用电设备供电,电路中没有电流,后续无第一测量值AOUT1输出。
综上所述,本实用新型提供的自动切换量程的电流测量电路及测量仪,根据测量值判断其所属的量程范围,实现从大电流的量程范围逐级切换到小电流的量程范围的自适应切换调整,测量精度不够时自动切换到更小电流且更高精度的量程,全程由测量值来判断,无须人为判断,无须人为断电切换量程,无需人为操作切换;切换过程中电流不会变化,待测的用电设备无须断电重启,用电设备功能也不受影响。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种自动切换量程的电流测量电路,连接第一测量端和第二测量端,其特征在于,包括至少2个单量程测量模块和1个主控模块,各个单量程测量模块的输入端均连接第一测量端,各个单量程测量模块的输出端均连接第二测量端,各个单量程测量模块的控制端均连接主控模块,各个单量程测量模块对应设置一量程范围;
所述主控模块用于打开预设的单量程测量模块,该预设的单量程测量模块测量第一测量端与第二测量端之间的电流大小并输出对应的测量值给主控模块;
所述主控模块判断该测量值所属的量程范围并打开所属的量程范围对应的单量程测量模块,显示所述测量值对应的电流值。
2.根据权利要求1所述的自动切换量程的电流测量电路,其特征在于,包括第一单量程测量模块、第二单量程测量模块和第三单量程测量模块;第一单量程测量模块、第二单量程测量模块和第三单量程测量模块的输入端相互连接并均连接第一测量端;第一单量程测量模块、第二单量程测量模块和第三单量程测量模块的输出端相互连接并均连接第二测量端;第一单量程测量模块的控制端连接主控模块的第一控制端,第二单量程测量模块的控制端连接主控模块的第二控制端,第三单量程测量模块的控制端连接主控模块的第三控制端;
所述主控模块打开第一单量程测量模块,第一单量程测量模块测量第一测量端与第二测量端之间的电流大小并输出第一测量值给主控模块;
所述主控模块判断第一测量值是否在第一量程范围内,是则显示测量值对应的电流值,否则打开第二单量程测量模块;判断第二单量程测量模块测量的第二测量值是否在第二量程范围内,是则显示测量值对应的电流值,否则打开第三单量程测量模块;判断第三单量程测量模块测量的第三测量值是否在第三量程范围内,是则显示测量值对应的电流值。
3.根据权利要求2所述的自动切换量程的电流测量电路,其特征在于,所述第一单量程测量模块对应的第一量程范围是大于100mA且小于等于10A,第二单量程测量模块对应的第二量程范围是大于1mA且小于等于100mA,第三单量程测量模块对应的第三量程范围是大于等于10uA且小于等于1mA。
4.根据权利要求2所述的自动切换量程的电流测量电路,其特征在于,所述第一单量程测量模块包括开关单元和检测放大单元;所述开关单元连接检测放大单元、主控模块和第一测量端,检测放大单元连接主控模块和第二测量端;
所述开关单元根据主控模块输出的第一开关信号控制第一测量端与第二测量端之间的通断状态;
处于连通状态时,所述检测放大单元检测第一测量端与第二测量端之间的电流大小并放大,输出第一测量值给主控模块。
5.根据权利要求4所述的自动切换量程的电流测量电路,其特征在于,所述主控模块包括MCU和与MCU连接的显示屏,所述开关单元包括MOS管、三极管、第一电阻和第二电阻;
所述MOS管的漏极连接第一电阻的一端和第一测量端,MOS管的栅极连接第一电阻的另一端和三极管的集电极,MOS管的源极连接检测放大单元,三极管的基极连接第二电阻的一端,第二电阻的另一端连接MCU的GPIO1_OUT脚,三极管的发射极接地。
6.根据权利要求5所述的自动切换量程的电流测量电路,其特征在于,所述检测放大单元包括运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻;
所述第三电阻的一端连接第五电阻的一端和MOS管的源极,第三电阻的另一端连接第四电阻的一端和第二测量端,第五电阻的另一端连接运算放大器的反相输入端和第七电阻的一端,第四电阻的另一端连接运算放大器的同相输入端和第六电阻的一端,第七电阻的另一端连接运算放大器的输出端和MCU的ADC1_IN脚,第六电阻的另一端接地。
7.根据权利要求5所述的自动切换量程的电流测量电路,其特征在于,所述MOS管为PMOS管,三极管为NPN三极管。
8.一种测量仪,包括一主板,其特征在于,所述主板上设置第一测量端、第二测量端和如权利要求1-7任一项所述的自动切换量程的电流测量电路,所述自动切换量程的电流测量电路的输入端连接第一测量端,电流测量电路的输出端连接第二测量端,第一测量端连接待测电源的输出端,第二测量端连接待测用电设备的电源输入端;
所述自动切换量程的电流测量电路内设有至少2个测量通路,每个测量通路设置一量程范围;
所述自动切换量程的电流测量电路先打开预设的测量通路来测量待测电源与待测用电设备之间的电流大小、输出对应的测量值并查询该测量值所属的量程范围,打开所属的量程范围对应的测量通路,显示所述测量值对应的电流值。
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CN202022291851.XU CN213600773U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种自动切换量程的电流测量电路及测量仪 |
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CN202022291851.XU CN213600773U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种自动切换量程的电流测量电路及测量仪 |
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CN114280360A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 紫光展讯通信(惠州)有限公司 | 电流测量电路及电流测量方法 |
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