[发明专利]一种电流稳定性检测装置

说明书

技术领域：

本发明涉及电子线路中电流稳定性测试装置，尤其适用于大电流状态下微小变化的稳定性检测。

背景技术：

在对电子线路整体性能评价的参数项目中电流是重要的电特性指标，电源功耗电流、回路漏电流、输出电流等多项电流指标的大小都直接表征着整个线路中各个电流回路是否正常，因此回路电流的具体大小往往是关注的对象，然而之前对电流变化状态即电流稳定性没有引起足够的重视。随着技术的发展，连接在电子线路中的各种电子器件越来越多，器件的性能及工作的精细化要求程度越来越高，各个电流回路中电流微小的变动都有可能引起部分器件工作不可靠，导致整个线路状态出现异常，因此回路中电流稳定性检测逐步受到重视。目前在已公开的相关专利中已经开始出现关于电流变化的检测方法，如专利号为： 200810140838.5，专利名称为《利用电流变化率检测短路故障的方法》采用了根据线路或用电设备短路故障状态下的电流波形变化与正常情况下的电流波形变化的区别，实现对某一时间段内的电流变化率进行连续检测。这种方法对系统噪声的扰动没有有效的抑制，当需要检测变化率为万分之一的电流变量时，这种方法极易受到系统噪声的影响。

发明内容：

本发明的目的就是为了克服现有技术中电流检测极易受到系统噪声干扰的缺陷，提供的一种电流回路电流稳定性检测装置。

为实现本发明的目的，提出了以下技术解决方案：

一种电流稳定性检测装置，其特征在于：由取样电阻、差分放大器A、差分放大器B、多路选通器MUX、数据采集单元ADC、数模转换单元DAC、主控单元MCU和显示单元组成；

取样电阻R串接在电流回路中将待测电流转换为电压并将电压输出到差分放大器A的输入端；

差分放大器A的输出受主控单元MCU的控制，主控单元MCU控制多路选通器MUX的选通开关，使差分放大器A的输出直接给选通器MUX或者连接到差分放大器B；

多路选通器MUX的输入端接收从差分放大器A或差分放大器B的输出信号，直接送给数据采集单元ADC；

数据采集单元ADC将从多路选通器MUX得到的信号以ASII代码的形式送入主控单元MCU；

数模转换单元DAC接收从主控单元MCU来的数据并转换成模拟信号送给差分放大器B；

主控单元MCU接受数据采集单元ADC送来的数据，并通过软件处理输出到数模转换单元DAC，或送给回路开关SW或送给显示单元；

回路开关SW和显示单元根据主控单元MCU发送来的数据给出开关的通断指令或发出报警信号。

本发明所采用的技术方案具体工作过程包含四个部分：

1、回路中进行压流转换，完成电流测量。将取样电阻R串接在电流回路中，通过一增益为G1的差分放大器A得到取样电阻两端的电压差V0，该电压由数据采集模块ADC采集后送入主控单元MCU，在MCU内首先将采集数据被存入寄存器，然后通过软件编辑计算得到回路中电流值I，通过I检测电路是否工作在正常状态。

2、设置精密基准电压Vref。在通过回路电流值I判断电路工作正常后，将主控单元MCU内寄存器中的数据调出送入模数转换模块DAC，由DAC控制输出一精密基准电压Vref，要求Vref与V0相等。

3、接入反馈阈值电压进行实时采集比较。由DAC输出的精密基准电压Vref作为反馈阈值电压与增益为G2的差分放大器B负向输入端连接，差分放大器B正向输入端与实时采集取样电阻两端压差V1的差分放大器A的输出端连接，放大器B输出电压△V即电流变化量△I经过压流转换且两次增益后的数值，△V由ADC进行数据采集后送入主控单元MCU，在MCU中通过软件编辑按照公式：

△I=△V/（R*G1*G2）

计算出回路中单次电流变化量。

4、判断回路电流稳定性。通过软件计算单位时间回路电流变化量△I与MCU内部预置的变化量△IS进行比较，判断回路电流稳定性是否满足要求。

本发明的优点：

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、      本发明采用了将电流初值进行压流转换并设定为反馈阈值电压，然后与实时采集信号差分放大的方法进行电流稳定性检测，这种方法可以有效的排除系统噪声的干扰，精确的检测到电流微小的变化。

2、      本发明具体实施的硬件通用性强,根据回路电流状态及检测精度要求，使用市场成熟的不同的性能的外围硬件均可实现本发明。