[实用新型]一种电流监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于宽范围变化直流电流的监控装置。

背景技术

电子设备中，常常需要对某一特征的直流电流进行实时监控，因为该特征的电流常常反映了某一被监控对向的实时变化，比如温度、高度、压力、光通、功率、信号强度等等；如此的电流都有独特的传感器作为取样设备，使被监控的变化量直接转化为具有相关性的电流予以取样，再处理为数字信号以备读取分析并用以决策。不可避免地，针对诸多连续变化的监控对向值，其监控输出必然需要模拟-数字(A/D)转换电路得到数字值的最终结果。

上述的电流监控装置所监控的对象其电流值可能会具有较大的变化范围，而A/D转换电路的复杂度和成本随着分辨率、总元素的提升而增加，并且，当分辨率和总元素提升时带来的数据传输位数也随之增加，如此更加增加了外围电路的成本。当采用较少字节的数据传输监控输出时，其成本可以很好地控制，相应地外围电路不需要很复杂，但其监控电流的范围受限；另一方面，若需要满足该监控对象产生的较大电流变化范围，而采用高分辨率及总元素的A/D转换电路，同时采用更多的字节位进行通信，必然带来成本的大幅度提高，同时系统的复杂度也随之增加。

实用新型内容

针对以上电流监控电路难以同时满足硬件成本和电流变化幅度大的困难，本实用新型提出一种宽范围的电流监控电路，其技术方案如下：

一种电流监控装置，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。

作为本实用新型技术方案的优选者，可以在如下方面具有改进：

一较佳实施例中，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。

上一个技术方案基础上，一较佳实施例中，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。

上一个技术方案基础上，一较佳实施例中，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。

一较佳实施例中，所述信号处理模块包括一数字信号处理器。

一较佳实施例中，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。

本实用新型带来的有益效果是：

1.在监控输出端得到的最终监控电流数字信息，所能表征的被监控电流其范围很大，大大超出变倍前A/D转换模块所能表征的最大电流值，这在A/D转换模块数据宽度有限的情况下具有很好的适用性，用较低的成本、复杂度和较高的可靠性实现了宽范围的电流监控。

2.电阻阵列的变倍采样模块使采样电压值变倍显得直观而简单，工艺精度容易控制；

3.电阻阵列采用并列接入而变倍信号线独立控制的方式具有很快的响应速度和简单的电路。

4.带有DSP、倍率切换电阻阵列、并行变倍信号线的方案特别适用于光通信中的光电流监控，具有较快的响应速度、较好的工艺一致性和较小的体积。

附图说明

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例一的示意框图；

图2是本实用新型实施例二的电路示意图；

图3是图2所示实施例流程图。

具体实施方式

实施例一：

图1是本实用新型实施例一的示意框图；变倍采样模块20，串联于被监控电流回路中，即被监控的电流Irop通过变倍采样模快20到地，在与Irop连接处具有电压采样端11，该电压采样端11上得到的采样电压正比于Irop；并且电压采样端11上的电压可受控变化，按照相同的一倍率A逐级跳变。

A/D转换模块40，通过滤波电路30连接到电压采样端11，并且具有输出已转换信号的采样数字端41；此采样数字端41乃是将电压采样端11得到的模拟电压值转化为A/D转换模块40总元素所示的数据范围内变化的序列值，再通过采样数字端41连接到一信号处理模块50。