[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，用于当所述第一电阻(11)对应的量程选择开关(20)闭合时，基于所述第一电压值，确定所述可调量程测量单元的目标量程，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所述目标量程；在所述目标量程确定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；在所述目标量程确定后的第一设定时长和第二设定时长之间，将除了所述目标量程对应的量程选择开关(20)之外的所有量程选择开关(20)断开；在所述目标量程确定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第一电流值并输出。

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，确定所述第一电流值在所述可调量程测量单元的各个测量量程中所占的比例；筛选出小于比例上限且大于比例下限的所述比例；将筛选出的所述比例中的最大比例对应的所述测量量程，确定为所述目标量程；其中，所述比例上限为，确定第二电流值是否超过所述可调量程测量单元的测量量程上限的判断基准，所述比例下限为，确定所述第二电流值是否低于所述可调量程测量单元的测量量程下限的判断基准，所述第二电流值为基于所述第二电压值确定的所述待测量电流信号对应的电流值。

3.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，当所述第一电流值在所述可调量程测量单元的第二大测量量程内时，基于所述第一电压值，确定所述可调量程测量单元的目标量程。

4.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，当第一时刻确定的所述第一电流值在所述可调量程测量单元的第二大测量量程外时，输出第一时刻确定的所述第一电流值；判断第二时刻确定的所述第一电流值是否在所述可调量程测量单元的第二大测量量程外；其中，所述第二时刻在所述第一时刻后。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述处理器(50)用于，确定所述第一电流值是否大于所述可调量程测量单元的第二大测量量程的上限值或小于所述可调量程测量单元的第二大测量量程的下限值；若所述第一电流值大于所述可调量程测量单元的第二大测量量程的上限值或小于所述可调量程测量单元的第二大测量量程的下限值，则确定所述第一电流值在所述可调量程测量单元的第二大测量量程外；若所述第一电流值小于所述可调量程测量单元的第二大测量量程的上限值且大于所述可调量程测量单元的第二大测量量程的下限值，则确定所述第一电流值在所述可调量程测量单元的第二大测量量程内。