[发明专利]USB电流测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电流测量领域，特别涉及一种USB电流测量装置及方法。

背景技术

随着计算机技术的发展，通用串行总线(USB universal serial bus)技术已经成为数据通信中使用最广泛的一种。USB接口具有传输速度快，使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、充电器、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光驱/软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem等，几乎所有的外部设备。

USB传输线通常采用四线电缆，其中两根数据信号线(D+、D-)是用来在上游USB设备和下游USB设备之间传送数据的串行通道，另两根电源信号线(VBUS、GND)则使上游USB设备为下游(Downstream)设备提供电源。

在USB设备研发、生产、调试过程中，工作人员往往需要精确测量并记录流过下游USB设备的电流。然而，直接测量USB电流的方法却比较少，现有的测量方法基本是靠待测设备测量USB接口的VBUS信号线上电压来估算工作电流，该测量方法存在估算精度不高的问题。此外，还有在USB的VBUS信号线上串联一个简单的电流采集设备来显示当前电流，然而使用该测量方法由于电流采集设备本身会消耗来自USB供电设备提供的电流，也同样无法给出精确的数值。此外，该方法也无法满足无人测量、时时记录的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种直观、方便、准确的USB电流测量装置及测量方法。

为达成上述目的，本发明提供一种USB电流测量装置，包括USB传输线、程控直流电源以及电流测量单元。其中，所述USB传输线包括用于插入USB设备的第一USB接口、用于插入USB供电设备的第二USB接口以及连接所述第一USB接口和第二USB接口的线缆；所述第一USB接口的电源信号引脚与所述程控直流电源的正极相连，所述第二USB接口的电源信号引脚悬空；所述第一USB接口的接地引脚与所述程控直流电源的负极相连；所述程控直流电源的电压与所述USB供电设备的工作电压相同；所述电流测量单元用于测量所述程控直流电源的电流。

优选地，所述第一USB接口的D+数据信号引脚通过D+数据信号线缆与所述第二USB接口的D+数据信号引脚相连；所述第一USB接口的D-数据信号引脚通过D-数据信号线缆与所述第二USB接口的D-数据信号引脚相连。

优选地，所述第一USB接口的接地引脚通过接地信号线缆与所述第二USB接口的接地引脚相连。

优选地，所述电流测量单元包括：采样模块，用于以预定频率测量所述程控直流电源的电流；制图模块，用于根据每次测量的结果绘制时间-电流曲线图。

优选地，所述电流测量单元设于所述USB供电设备中，所述USB供电设备包括一显示单元用以实时显示每次测量的电流和/或该时间-电流曲线图。

本发明还提供一种USB电流的测量方法，用于测量USB设备的电流，包括以下步骤：

S1：提供一USB传输线以及一程控直流电源，所述USB传输线包括第一USB接口、第二USB接口以及连接所述第一USB接口和第二USB接口的线缆，其中所述第一USB接口的电源信号引脚与所述程控直流电源的正极相连，所述第二USB接口的电源信号引脚悬空；所述第一USB接口的接地引脚与所述程控直流电源的负极相连；

S2：将第一USB接口插入所述USB设备、将第二USB接口插入USB供电设备；

S3：将所述程控直流电源的电压设置为与所述USB供电设备的工作电压相同；

S4：测量所述程控直流电源的电流。

优选地，所述USB传输线中，所述第一USB接口的D+数据信号引脚通过D+数据信号线缆与所述第二USB接口的D+数据信号引脚相连；所述第一USB接口的D-数据信号引脚通过D-数据信号线缆与所述第二USB接口的D-数据信号引脚相连。

优选地，所述USB传输线中，所述第一USB接口的接地引脚通过接地信号线缆与所述第二USB接口的接地引脚相连。

优选地，步骤S4包括：以预定频率测量所述程控直流电源的电流；以及根据每次测量的结果绘制时间-电流曲线图。

优选地，步骤S4还包括实时显示每次测量的电流和/或该时间-电流曲线图。