[发明专利]电流测量装置和方法

权利要求书

1.一种电流测量装置，其特征在于，所述装置包括：

量程切换电路，包括一一对应的多个采样电阻(10)和多个量程选择开关(20)；多个采样电阻(10)串联，位于两端的采样电阻(10)分别为第一电阻(11)和第二电阻(12)，每个所述采样电阻(10)靠近所述第一电阻(11)或远离所述第二电阻(12)的一端为第一端；每个所述量程选择开关(20)的第一端与对应的采样电阻(10)的第二端连接，所述多个量程选择开关(20)的第二端连接在一起；所述多个量程选择开关(20)中的至少一个闭合，所述第一电阻(11)的第一端和所述多个量程选择开关(20)的第二端为待测量电流信号在所述量程切换电路中的输入端和输出端；

最大量程测量单元，包括连接的第一运算放大器(30)和第一模数转换器(40)；所述第一运算放大器(30)分别连接所述第一电阻(11)的第一端和第二端，用于测量所述待测量电流信号在所述第一电阻(11)上形成的电压，产生电压测量信号并进行缩放；所述第一模数转换器(40)用于对所述第一运算放大器(30)缩放后的电压测量信号进行测量，得到第一电压值；

可调量程测量单元，包括连接的第二运算放大器(31)和第二模数转换器(41)；所述第二运算放大器(31)分别连接所述第一电阻(11)的第一端和所述第二电阻(12)的第二端，用于测量所述待测量电流信号在所述多个采样电阻(10)上形成的电压，产生电压测量信号并进行缩放；所述第二模数转换器(41)用于对所述第二运算放大器(31)缩放后的电压测量信号进行测量，得到第二电压值；

处理器(50)，分别与所述第一模数转换器(40)、所述多个量程选择开关(20)的控制端和所述第二模数转换器(41)连接，用于在切换闭合的量程选择开关(20)，或所述第二运算放大器(31)缩放后的电压测量信号在所述第二模数转换器(41)的测量量程外时，基于所述第一电压值，确定所述待测量电流信号对应的电流值并输出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器(50)用于，接收包含目标量程的量程切换指令，所述目标量程与所述多个量程选择开关(20)中的一个对应，所述可调量程测量单元在所述目标量程对应的量程选择开关(20)闭合时的测量量程为目标量程；在接收到所述量程切换指令后的第一设定时长内，将所述目标量程对应的量程选择开关(20)闭合；在接收到所述量程切换指令后的第一设定时长和第二设定时长之间，将接收到所述量程切换指令时闭合的量程选择开关(20)断开，所述第二设定时长大于所述第一设定时长；在接收到所述量程切换指令后的第二设定时长内，基于所述第一电压值，确定所述待测量电流信号对应的电流值并输出；在接收到所述量程切换指令后的第二设定时长外，基于所述第二电压值，确定所述待测量电流信号对应的电流值并输出。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理器(50)用于，在接收到所述量程切换指令后的第二设定时长外，确定所述第二运算放大器(31)缩放后的电压测量信号是否在所述第二模数转换器(41)的测量量程外；若确定所述第二运算放大器(31)缩放后的电压测量信号在所述第二模数转换器(41)的测量量程外，则基于所述第一电压值，确定所述待测量电流信号对应的电流值并输出；若确定所述第二运算放大器(31)缩放后的电压测量信号在所述第二模数转换器(41)的测量量程内，则基于所述第二电压值，确定所述待测量电流信号对应的电流值并输出。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器(50)用于，确定所述第二电压值在所述第二模数转换器(41)的测量量程中所占的比例；当所述第二电压值在所述第二模数转换器(41)的测量量程中所占的比例在比例上限和比例下限之间时，确定所述第二运算放大器(31)缩放后的电压测量信号在所述第二模数转换器(41)的测量量程内；当所述第二电压值在所述第二模数转换器(41)的测量量程中所占的比例大于所述比例上限或者小于比例下限时，确定所述第二运算放大器(31)缩放后的电压测量信号在所述第二模数转换器(41)的测量量程外。