[发明专利]宽范围电流监控装置

权利要求书

1.宽范围电流监控装置，其特征在于：它包括：

一变倍采样模块，串联于被监控电流回路中，具有其电压值受控可按某一倍率跳变的电压采样端；

一A/D转换模块，通过滤波电路连接所述电压采样端，并且具有输出已转换信号的采样数字端；以及

一信号处理模块，连接于所述采样数字端，具有连通并控制所述变倍采样模块的变倍信号线和输出最终监控电流数字信息的监控输出端；

其中，所述电压采样端的采样电压值与所述被监控电流回路中的电流保持正比；所述信号处理模块对所述采样数字端的信号进行实时检测，通过变倍信号线控制所述变倍采样模块，使所述电压采样端按所述倍率变化而输出合宜的所述采样电压值，以至于所述采样数字端得到的数字信息始终位于所述A/D转换模块的总元素范围内。

2.根据权利要求1所述宽范围电流监控装置，其特征在于：所述信号处理模块的控制步骤包括交替执行的以下者：

1)溢出检测步骤：将所述采样数字端的信号同时与一上阈值和一下阈值相比较，按其结果：

A.若高于所述上阈值，则控制所述电压采样值按所述倍率缩减一次；

B.若低于所述下阈值，则控制所述电压采样值按所述倍率扩增一次；

C.若非上述二者，则所述电压采样值不变；

2)转换输出步骤：将所述监控输出端的信号相对于所述A、B或C步骤的倍率变化逆向操作一次再予以输出；

其中，所述上阈值和下阈值均位于所述A/D转换模块的总元素范围内，并且，上阈值大于下阈值与所述倍率的乘积。

3.根据权利要求2所述宽范围电流监控装置，其特征在于：所述变倍采样模块包括切换导通的阻值按所述倍率设置的采样电阻阵列。

4.根据权利要求3所述宽范围电流监控装置，其特征在于：所述采样电阻阵列并列设置；所述变倍信号线与控制所述采样电阻接入回路的开关一一对应。

5.根据权利要求4所述宽范围电流监控装置，其特征在于：所述变倍采样模块具有4个按阻值以8为倍率逐级排列的所述采样电阻；所述采样数字端为8位并行数据线，所述监控输出端为17位并行数据线。

6.根据权利要求5所述宽范围电流监控装置，其特征在于：所述转换输出步骤包括对所述监控输出端的有效高8位信号进行移位，包括：

1)若已执行所述A步骤，则左移3位；

2)若已执行所述B步骤，则右移3位；

完成上述移位后，未移位者信号输出置零。

7.根据权利要求2至7中任一项所述宽范围电流监控装置，其特征在于：所述信号处理模块在所述溢出检测步骤之前包括一个初始化步骤，该初始化步骤设定所述变倍采样模块，以至于所述电压采样值为当前被监控电流下最低者。

8.根据权利要求1所述宽范围电流监控装置，其特征在于：所述信号处理模块包括一数字信号处理器。

9.根据权利要求1所述宽范围电流监控装置，其特征在于：所述信号处理模块与所述A/D转换模块具有同步的时钟信号端。