一种量程切换方法和量程切换电路与流程

文档序号:13703085阅读:481来源:国知局
技术领域本发明涉及电信号测量电路技术领域,具体涉及一种量程切换方法和量程切换电路。

背景技术:
量程切换电路在量程自动切换过程中,单片机根据被测量电流值的大小,开通、关断量程切换电路中相应的继电器,从而实现依据被测电流值的大小选择相应的量程测试回路,由于所述单片机在工作过程中会受测量电路中产生的非预期的毛刺电流的干扰,造成单片机对被测电流的真实电流值的产生误判,从而导致继电器回路的误操作,选择错误的量程测试回路对所述被测电流进行测量,会造成被测电流没有在合适的量程测试回路内进行测量,得不到真实测试结果,损坏小量程测试回路中的电流传感器。另外,受所述毛刺电流的干扰,此时所述单片机会频繁对所述大、小量程测试回路进行切换,严重影响到继电器等电路元器件的使用寿命。

技术实现要素:
有鉴于此,本发明实施例提供一种量程切换方法和量程切换电路,以解决现有技术中的量程切换电路受毛刺电流干扰在所述大量程测试回路和小量程测试回路之间反复切换,造成的小量程测试回路中的电流传感器被烧毁、量程切换电路中的电子器件寿命降低的问题。为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:一种量程切换方法,应用于量程切换电路中,所述量程切换电路包括大量程测试回路和小量程测试回路,包括:获取被测电路的目标电流值;判断所述目标电流值所属的预设切换区间集中的区间,所述预设切换区间集至少包括回滞区间;当所述目标电流值属于预设切换区间集中的回滞区间时,控制所述大量程测试回路和小量程测试回路同时导通;其中,所述回滞区间的最小电流值不大于所述被测电路中、对所述量程切换电路造成干扰的毛刺电流的最小电流值,所述回滞区间的最大电流值不小于所述被测电路中的毛刺电流的最大电流值。优选的,上述量程切换方法中,所述获取被测电路的目标电流值之后,判断所述目标电流值所属的区间之前包括:依据所述目标电流值判断所述目标电流值的升降状态;获取与所述目标电流值的升降状态相对应的切换区间集作为预设切换区间集。优选的,上述量程切换方法中,还包括:当所述目标电流值属于所述预设切换区间集中的大量程测量区间时,控制所述大量程测试回路导通;当所述目标电流值属于所述预设切换区间集中的小量程测量区间时,控制所述小量程测试回路导通;其中,所述预设切换区间集中还包括大量程测量区间和小量程测量区间,所述回滞区间、大量程测量区间和小量程测量区间组成一连续的测量区间,且所述连续测量区间内的任意一值只能位于所述回滞区间、大量程测量区间和小量程测量区间中的一个区间内。优选的,上述量程切换方法中,所述获取被测电路的目标电流值,包括:获取所述大量程测试回路中的电流传感器获取被测电路的目标电流值。一种量程切换电路,包括:用于测试被测电路的目标电流值的大量程测试回路和小量程测试回路;控制器,用于获取被测电路的目标电流值,判断所述目标电流值所属的预设切换区间集中的区间,所述预设切换区间集至少包括回滞区间,当所述目标电流值属于预设切换区间集中的回滞区间时,控制所述大量程测试回路和小量程测试回路同时导通;其中,所述回滞区间的最小电流值不大于所述被测电路中、对所述量程切换电路造成干扰的毛刺电流的最小电流值,所述回滞区间的最大电流值不小于所述被测电路中的毛刺电流的最大电流值。优选的,上述量程切换电路中,所述控制器,包括:电流采样模块,用于获取被测电路的目标电流值;升降状态判断模块,用于依据所述目标电流值判断所述目标电流值的升降状态;切换区间选取模块,用于选择与所述目标电流值的升降状态判断模块的判断结果相匹配的切换区间集作为预设切换区间集;区间判断模块,用于判断所述目标电流值所属的预设切换区间集中的区间;第一控制信号输出模块,用于当所述目标电流值属于预设切换区间集中的回滞区间时,输出用于控制所述大量程测试回路和小量程测试回路导通的控制信号。优选的,上述量程切换电路中,所述预设切换区间集中还包括大量程测量区间和小量程测量区间,所述控制器,还包括:第二控制信号输出模块,用于当所述目标电流值属于所述预设切换区间集中的大量程测量区间时,控制所述大量程测试回路导通,当所述目标电流值属于所述预设切换区间集中的小量程测量区间时,控制所述小量程测试回路导通;其中,所述回滞区间、大量程测量区间和小量程测量区间组成一连续的测量区间,且所述连续测量区间内的任意一值只能位于所述回滞区间、大量程测量区间和小量程测量区间中的一个区间内。优选的,上述量程切换电路中,所述大量程测试回路,包括:用于测试所述被测电路的目标电流值的第一电流传感器;用于控制所述大量程测试回路的导通状态的第一开关器件;所述小量程测试回路,包括:用于测试所述被测电路的目标电流值的第二电流传感器;用于控制所述小量程测试回路的导通状态的第二开关器件。优选的,上述量程切换电路中,所述第一电流传感器的第一端与所述被测电路相连,第二端与所述第一开关控制器的第一端相连,所述第一开关控制器的第二端与所述被测电路的电源负极相连,当所述第一开关控制器导通时,所述被测电路、第一电流传感器和第一开关控制器之间形成通路;所述第二开关控制器的第一端与所述第一电流传感器的第二端相连,所述第二开关控制器的第二端与所述第二电流传感器的第一端相连,所述第二开关控制器的第二端与所述被测电路的电源负极相连,当所述第二开关控制器导通时,所述被测电路、第一电流传感器、第二开关控制器和第二电流传感器之间形成通路。优选的,上述量程切换电路中,所述控制器的输入端与所述第一电流传感器的信号输出端相连,用于控制所述第一电流传感器获取所述目标电流值;所述控制器的第一输出端与所述第一开关控制器的控制端相连,用于输出控制所述第一开关控制器的工作状态的控制信号;所述控制器的第二输出端与所述第二开关控制器的控制端相连,用于输出控制所述第二开关控制器的工作状态的控制信号。基于上述技术方案,本发明实施例提供的上述方法和电路通过在所述预设切换区间集中设置回滞区间,当目标电流值属于所述回滞区间时,控制所述大量程测试回路和小量程测试回路同时导通,此时,所述大量程测试回路对所述小量程测试回路进行分流,因此防止了目标电流受毛刺电流影响,所述量程切换电路不断在所述大量程测试回路和小量程测试回路之间反复切换,造成的小量程测试回路中的电流传感器被烧毁、量程切换电路中的电子器件寿命降低的问题。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种量程切换方法的流程示意图;图2为本申请另一实施例公开的一种量程切换方法的流程示意图;图3为本申请实施例公开的一种量程切换电路的结构示意图;图4为本申请实施例公开的量程切换电路中控制器的结构示意图;图5为本申请另一实施例公开的一种量程切换电路的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。针对于本申请上述实施例公开的技术问题,基于防抖动技术的基础上,本申请公开了一种量程切换方法和量程切换电路,以使得在被测电路出现毛刺电流时,所述量程切换电路不会在大、小量程测试回路之间进行频繁切换,进而防止了小量程测试回路中的电流传感器被烧毁,延长了量程切换电路中的电路元器件的使用寿命。本申请实施例公开的量程切换方法应用于量程切换电路中,所述量程切换电路包括大量程测试回路和小量程测试回路,参见图1,该方法可以包括:步骤S101:获取被测电路的目标电流值;其中,所述被测电路通常为电流变化幅度较大的电路,其即可以工作在大电流的状态,也可以工作在小电流的状态,当其工作在大电流状态时,为了获得流经所述被测电路中的目标电流值,需要采用大量程测试回路对所述目标电流值进行测量,当其工作在小电流状态时,如果采用大量程测试回路对所述目标电流值进行测量会产生较大的测量误差,严重影响测量精度,因此需采用小量程测试回路对所述目标电流值进行测量,从而使得流经所述被测电路的电流较小时,测量结果的精准度较高;步骤S102:判断所述目标电流值所属的预设切换区间集中的区间,其中,所述预设切换区间集至少包括回滞区间;为了防止所述被测电路中的毛刺电流引起的所述大量程测试回路和小量程测试回路之间的误切换,本申请对所述目标电流值的波动范围进行了区间划分,依据所述目标电流值的大小,将其划分为不同的区间,这些区间包括于所述预设切换区间集中,当所述目标电流属于不同的区间时,所述大量程测试回路和小量程测试回路的导通状态不一样;步骤S103:当所述目标电流值属于预设切换区间集中的回滞区间时,控制所述大量程测试回路和小量程测试回路同时导通;可以理解的是,所述用户可以通过测量得到所述被测电路的影响量程切换电路工作的毛刺电流的波动范围,依据所述毛刺电流的波动范围即可设置得到合理的回滞区间,其中,所述回滞区间的最小电流值不大于所述被测电路中、对所述量程切换电路造成干扰的毛刺电流的最小电流值,所述回滞区间的最大电流值不小于所述被测电路中的毛刺电流的最大电流值。通过本申请上述实施例公开的方法可见,上述方法通过在所述预设切换区间集中设置回滞区间,当所述被测电路中出现毛刺电流时,此时所述毛刺电流作为所述目标电流,目标电流值在所述回滞区间内波动,此时控制所述大量程测试回路和小量程测试回路同时导通,此时,所述大量程测试回路对所述小量程测试回路进行分流,因此防止了目标电流受毛刺电流影响,所述量程切换电路不断在所述大量程测试回路和小量程测试回路之间反复切换,造成的小量程测试回路中的电流传感器被烧毁、量程切换电路中的电子器件寿命降低的问题。可以理解的时,当所述被测电路中的电流为不断变化的电流(类似馒头波的电流)时,其影响程切换电路工作的毛刺电流的波动范围在上升或下降时的波动范围不同,就车辆电信号测试中的静态电流变化而言,所述静态电流在上升时其影响程切换电路工作的毛刺电流的波动范围通常为5-10A,所述静态电流在下降时其影响程切换电路工作的毛刺电流的波动范围通常为4-8A,因此,针对于这一情况时,可针对所述目标电流上升时设置一切换区间集,针对于所述目标电流下降时设置一切换区间集,可通过判断所述目标电流的当前升降状态,与当前目标电流的升降状态选择合适的切换区间作为所述预设切换区间,即参见图2,本申请上述实施例公开的技术方案在所述步骤S101之后,步骤S102之前,还可以包括:步骤S101a:依据所述目标电流值判断所述目标电流值的升降状态;例如,在判断所述目标电流的升降状态时,可以通过将当前目标电流值与上一时刻的目标电流值进行对比的方式来判断当前所述目标电流值的升降状态,当然为了防止受毛刺电流干扰,可以采用将当前时间段内的平均电流,与上一时间段内的平均电流进行对比的方式判断所述目标电流值的当前升降状态;步骤S101b:获取与所述目标电流值的升降状态相对应的切换区间集作为预设切换区间集。可以理解的是,本申请上述实施例公开的所述预设切换区间集中除了所述回滞区间之外,还具有大量程测量区间和小量程测量区间,所述回滞区间、大量程测量区间和小量程测量区间组成一连续的测量区间,且所述连续测量区间内的任意一值只能位于所述回滞区间、大量程测量区间和小量程测量区间中的一个区间内。当上述方法中,判断所述目标电流值属于所述预设切换区间集中的大量程测量区间时,此时需要采用大量程测试回路对所述被测电路的目标电流值进行测量,因此控制所述大量程测试回路导通;当所述目标电流值所述预设切换区间集中的小量程测量区间时,此时需要采用小量程测试回路对所述被测电路的目标电流值进行测量,因此控制所述小量程测试回路导通。可以理解的是,在上述步骤中获取被测电路的目标电流值时,为了减小电路的生产成本,可直接采用所述大量程测试回路中的电流传感器作为目标电流值的采集器件,即,上述步骤S101具体为:控制所述大量程测试回路中的电流传感器获取被测电路的目标电流值。可以理解的是,针对于上述方法,本申请还公开了一种量程切换电路,参见图3,该电路包括:用于测试被测电路的目标电流值的大量程测试回路100和小量程测试回路200;与所述大量程测试回路100和小量程测试回路200相连的控制器300,所述控制器300用于获取被测电路的目标电流值,判断所述目标电流值所属的预设切换区间集中的区间,所述预设切换区间集至少包括回滞区间,当所述目标电流值属于预设切换区间集中的回滞区间时,控制所述大量程测试回路和小量程测试回路同时导通;其中,所述回滞区间的最小电流值不大于所述被测电路中、对所述量程切换电路造成干扰的毛刺电流的最小电流值,所述回滞区间的最大电流值不小于所述被测电路中的毛刺电流的最大电流值。其中,所述控制器300可以为具有上述功能的单片机。具体的,参见图4,本申请上述实施例公开的所述控制器300具体可以包括:电流采样模块310,用于获取被测电路的目标电流值,其中,所述被测电路可以为整车系统中的相关电路;与所述电流采样模块310相连的升降状态判断模块320,用于依据所述目标电流值判断所述目标电流值的升降状态,当所述目标电流值为上升状态时,向所述切换区间选取模块330输出第一选择信号,当所述目标电流值为下降升状态时,向所述切换区间选取模块输出第二选择信号;与所述升降状态判断模块320相连的切换区间选取模块330,用于选择与所述目标电流值的升降状态判断模块的判断结果相匹配的切换区间集作为预设切换区间集,具体的,当获取到所述升降状态判断模块320输出的第一选择信号后,选择第一切换区间集作为所述预设切换区间集,当获取到所述升降状态判断模块320输出的第二选择信号后,选择第二切换区间集作为所述预设切换区间集;与所述切换区间选取模块330相连的存储单元340,用于存储于与所述目标电流值处于上升状态时对应的第一切换区间集、与所述目标电流值处于下降状态时对应的第二切换区间集;与所述切换区间选取模块330相连的区间判断模块350,用于判断所述目标电流值所属的预设切换区间集中的区间;与所述区间判断模块350相连的第一控制信号输出模块360,用于当所述目标电流值属于预设切换区间集中的回滞区间时,输出用于控制所述大量程测试回路和小量程测试回路导通的控制信号。可以理解的时,与上述方法相对应,所述预设切换区间集中还包括大量程测量区间和小量程测量区间,所述控制器300,还可以包括:第二控制信号输出模块,用于当所述目标电流值属于所述预设切换区间集中的大量程测量区间时,输出用于控制所述大量程测试回路导通的控制信号,当所述目标电流值属于所述预设切换区间集中的小量程测量区间时,输出用于控制所述小量程测试回路导通的控制信号;其中,所述回滞区间、大量程测量区间和小量程测量区间组成一连续的测量区间,且所述连续测量区间内的任意一值只能位于所述回滞区间、大量程测量区间和小量程测量区间中的一个区间内。当所述目标设备为整车电路时,所述目标电流为车载静态电流信号,根据车辆电性能静态电流测试项目特点,所述第一切换区间集中的小量程测量区间的取值范围可以为:I<5A,所述I为目标电流值,所述回滞区间的取值范围可以为:5A≤I≤10A,所述大量程测量区间的取值范围可以为:I>10A,所述第二切换区间集中的小量程测量区的取值范围可以为:I<4A,所述I为目标电流值,所述回滞区间的取值范围可以为:4A≤I≤8A,所述大量程测量区间的取值范围可以为:I>8A。如果所述目标电流处于上升阶段,当I<5A时,所述小量程测试回路导通,当5A≤I≤10A时,所述大量程测试回路导通和小量程测试回路同时导通,当:I>10A时,所述大量程测试回路导通,如果所述目标电流处于下降阶段:当:I>8A时,所述大量程测试回路导通,当4A≤I≤8A时,所述大量程测试回路导通和小量程测试回路同时导通,当I<4A时,所述小量程测试回路导通。参见图5,所述大量程测试回路100,包括:用于测试所述被测电路的目标电流值的第一电流传感器120;用于控制所述大量程测试回路100的导通状态的第一开关器件110,当所述第一开关器件110导通时,所述大量程测试回路100处于通路状态;所述小量程测试回路200,包括:用于测试所述被测电路的目标电流值的第二电流传感器220;用于控制所述小量程测试回路200的导通状态的第二开关器件210,当所述第二开关器件210导通时,所述小量程测试回路200处于通路状态。其中,所述第一开关器件110和第二开关器件210的类型可以依据用户需求自行选取,优选的,考虑到所需测量的电流的值较大,因此,上述第一开关器件110和第二开关器件210可以采用继电器。参见图5,当所述控制器300需要控制所述大量程测试回路导通时,输出控制信号,使得第一开关器件110中的磁感应线圈带电,使得所述第一继电器的触点1、3之间导通,第二开关器件210的控制方式类似,在此并不进行过多说明。参见图5,在本申请上述实施例公开的量程切换电路中,所述大量程测试回路100的具体结构可以为:所述第一电流传感器120的第一端与所述被测电路相连,第二端与所述第一开关控制器110的第一端相连,所述第一开关控制器110的第二端与所述被测电路的电源负极相连,以便所述大量程测试回路100形成回路,当所述第一开关控制器110导通时,所述被测电路、第一电流传感器120和第一开关控制器110之间形成通路;小量程测试回路200的具体结构可以为:所述第二开关控制器210的第一端与所述第一电流传感器120的第二端相连,所述第二开关控制器210的第二端与所述第二电流传感器220的第一端相连,所述第二电流传感器220的第二端与所述被测电路的电源负极相连,当所述第二开关控制器210导通时,所述被测电路、第二电流传感器220、第二开关控制器210和第二电流传感器220之间形成通路。与上述方法相对应,所述控制器300用于进行比较判断的目标电流值可以由所述第一电流传感器120采集得到,即,所述控制器300的输入端与所述第一电流传感器120的信号输出端相连,用于控制所述第一电流传感器120获取所述目标电流值;所述控制器300的第一输出端与所述第一开关控制器110的控制端相连,用于输出控制所述第一开关控制器110的工作状态的控制信号;所述控制器300的第二输出端与所述第二开关控制器210的控制端相连,用于输出控制所述第二开关控制器210的工作状态的控制信号。可以理解的是,为了方便所述量程切换电路与所述被测电路之间的接线,两者之间可采用接线端子相连,所述节点端子包括进线端子和出线端子,所述进线端子设置于所述第一电流传感器120和所述被测电路之间,所述第二接线端子设置于所述被测电路的电源负极与所述大量程测试回路和小量程测试回路之间。可以理解的是,当采用小量程测试回路200测试被测电路的通过电流时,用户对测量结果的精准度要求较高(例如精度要求为微安级时),因此这就要求所述第二电流传感器220需为高精度、小量程电流传感器亦或是电流采集板卡。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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