一种电流测量方法及电流钳表与流程

本发明属于电流表领域，具体涉及一种电流测量方法及电流钳表。

背景技术：

在中国城镇化速度加快、土地使用紧张、高楼大厦越来越普及，以及工业高速发展、工厂急剧增加的今天，导致使用电量在高速增长，用电的普及和增长使得用电单位及供电部门对用电的维护、监测和分析就变得必须和重要，尤其是对电流的监测更加有实用意义。但是目前要监测用电单位或用电设备的电压或电流还需要人工不定时记录数据，在此情况下非介入式的电流钳表是监测电流的利器。

电流钳表，又称钳形电流表，是由电流互感器和电流表组合而成。通常用普通电流表测量电流时，需要将电路切断停机后才能将电流表接入进行测量，这是很麻烦的，有时正常运行的电动机不允许这样做。此时，使用钳形电流表就显得方便多了，可以在不切断电路的情况下来测量电流。

然而目前常用的电流钳表只能实时测量当前的电压、电流等，同时需要近距离观测读数这样操作不但不方便也不安全。长时间、多用户监测就显得非常费时、费力，同时容易出现人为差错。在人力资料短缺、人工成本日益增加、讲求人性化的当前，为了解决上述问题，有必要提出一种能够进行方便操作、解放人力、直观分析的新型电流测量方法及电流钳表。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种电流测量方法及电流钳表，用以解决现有技术中的电流钳表只能读取当前值，同时需要近距离观测读数，人工记录，存在浪费人力物力，记录不可靠这些明显缺点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明中的一种电流测量方法，所述方法包括：

读取电流钳表的档位信息，根据所述档位信息向主测量单元发送测量命令；

获取所述主测量单元中的测量数据包，对所述测量数据包中的数据进行校准后发送给无线通信单元、存储单元以及显示单元，并由所述无线通信单元发送给外部设备，所述存储单元存储所述测量数据包，所述显示单元显示所述测量数据包中的内容。

上述电流测量方法，其中，所述测量数据包包括：测量数据以及采集所述测量数据的日期和/或时间。

上述电流测量方法，其中，所述方法进一步包括：获取持续记录命令，读取所述持续记录命令中的记录间隔和/或记录时长；

根据所述记录间隔和/或记录时长，定时向主测量单元发送测量命令，并获取所述主测量单元中的测量数据包；

将所述测量数据包中的数据进行校准后连同数据记录编号一起发送给所述无线通信单元；并将所述测量数据包、所述数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数发送给所述显示单元以及所述存储单元；

根据停止测量命令和/或所述记录时长停止测量。

上述电流测量方法，其中，所述方法进一步包括：调取所述存储单元中的所述测量数据包及数据记录编号，按设定的格式由所述显示单元进行显示。

上述电流测量方法，其中，所述方法进一步包括：将所述测量数据以及采集所述测量数据的日期和/或时间在坐标轴中一一对应，并在所述坐标轴中得到对应的数据点；

在所述坐标轴中连接所述数据点。

上述电流测量方法，其中，对所述测量数据包中的数据进行校准后发送给无线通信单元前，所述方法进一步包括：

向无线通信单元发送连接命令，由所述无线通信单元根据所述连接命令发出握手连接信号，并通过所述显示单元显示无线通信标识；

获取外部设备的握手配对码并握手连接。

上述电流测量方法，其中，所述方法进一步包括：功能选择单元通过所述无线通信单元获取所述外部设备的操作指令，并根据所述操作指令生成档位信息。

上述电流测量方法，其中，所述方法进一步包括：获取所述外部设备发送的数据调取命令，根据所述数据调取命令读取所述存储单元中的所需数据，并将所需数据通过所述无线通信单元发送给所述外部设备。

本发明中的一种电流钳表，包括：微处理器、主测量单元、功能选择单元、无线通信单元、时钟单元、存储单元、显示单元以及供电单元；其中，所述微处理器用于读取所述功能选择单元中的档位信息，根据所述档位信息向所述主测量单元发送测量命令，并获取所述主测量单元中的测量数据包，对所述测量数据包中的数据进行校准后发送给无线通信单元、存储单元以及显示单元；所述微处理器还用于获取持续记录命令，读取所述持续记录命令中的记录间隔和/或记录时长，并根据所述记录间隔和/或记录时长，定时向主测量单元发送测量命令；将所述测量数据包中的数据进行校准后连同数据记录编号一起发送给所述无线通信单元；将所述测量数据包、所述数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数发送给所述显示单元以及所述存储单元；接收停止测量命令和/或根据记录时长向所述主测量单元发送停止测量信号；所述无线通信单元用于将所述测量数据包发送给外部设备；根据连接命令发出握手连接信号，获取外部设备的握手配对码以及获取所述外部设备的操作指令，并将所述操作指令发送给功能选择单元；所述无线通信单元还用于获取所述外部设备的数据调取命令，并将所需数据发送给外部设备；所述存储单元用于存储所述测量数据包和/或数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数；所述显示单元用于显示所述测量数据包中的内容和/或所述数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数；所述时钟单元通过集成电路总线接口连接所述微处理器，用于对所述测量数据进行校准以及计时；所述功能选择单元用于根据操作指令生成档位信息；所述供电单元用于向所述电流钳表进行供电。

上述电流钳表，其中，还包括：输入保护单元，用于限制高压进入所述主测量单元。

本发明公开的电流测量方法及电流钳表可使使用者更加高效准确地完成监测和分析工作，最高程度地避免了人为的因素，直接提高了产品的实用性，进而提高产品的性价比，为提高产品的竞争力作出了贡献。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的一种电流测量方法的流程示意图；

图2是本发明另一实施例所提供的一种电流测量方法的流程示意图；

图3是本发明实施例所提供的电流钳表的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明实施例提供一种电流测量方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤101，读取电流钳表的档位信息，根据所述档位信息向主测量单元发送测量命令；

步骤102，获取所述主测量单元中的测量数据包，对所述测量数据包中的数据进行校准后发送给无线通信单元、存储单元以及显示单元，并由所述无线通信单元发送给外部设备，所述存储单元存储所述测量数据包，所述显示单元显示所述测量数据包中的内容。

具体的，现有技术中只能通过使用者直接对电流钳表选择测量的档位，当电流钳表对电流进行测量后，只能由人工进行读数并记录，对于大量的测量任务时，这种方式显得十分的耗费人力物力，而且也存在读取错误的风险。而本发明实施例中的电流钳表的功能选择单元直接或通过无线通信单元间接获取操作指令，例如测量当前电流，此时功能选择单元根据该操作指令生成档位信息。其中，直接获取操作指令可以是人工手动按压该电流钳表的档位键，也可以通过转动转盘，或触摸所述电流钳表的显示单元进行档位输入；当获得测量后的数据时，通过测量数据包的形式可以进行向外部设备发送、保存及显示屏显示的形式显示数据，这样数据能够通过外部设备进行查看，也可以有效的保存起来，方便日后查看。当然本发明实施例所公开的电流测量方法并非只能在测量电流时使用，针对电压、电流、电阻、电容、温度、频率等物理量的测量也是可行的。较佳的，所述主测量单元采用dmm测量芯片，所述无线通信单元可以是蓝牙通信设备，按蓝牙4.0通信协议，实现与有蓝牙设备的手机、笔记本电脑、平板和pc电脑进行信息传输、操作指令发送。对于原来没有但可以配置蓝牙适配器的电脑或手机同样可以进行相关操作。

较佳的，所述存储单元使用闪存作为数据记录的核心载体，选用2gbit以上的芯片+eeprom作为存储单元。所述显示单元可以选用点阵lcd、oled或者tft显示模块其中任意一种，本发明实施例可以选择tft显示模块。

本发明还提供一较佳的实施例，较佳的，所述测量方法还包括：通过热敏电阻以及压敏电阻来限制高压进入主测量单元。

本发明上述实施方式有效的解决了人工记录不可靠的缺陷，同时通过显示单元直观的展现电流的测量数据，另外还将测量到的数据包存储起来，方便日后调出查看，使使用者更加高效准确地完成监测和分析工作，最高程度地避免了人为的因素，直接提高了产品的实用性，进而提高产品的性价比，为提高产品的竞争力作出了贡献。

本发明实施例提供一种电流测量方法，较佳的，所述测量数据包包括：测量数据以及采集所述测量数据的日期和/或时间。由于本发明实施例所提供的电流测量方法会对数据进行保存，因此需要同步记录数据采集的日期和/或时间以方便查看和记录。

较佳的，本发明实施例所提供的电流测量方法通过时钟单元来产生时间、日期等信息。较佳的，选用高精度专用的时钟芯片，时钟电路误差优于1秒每月，时钟芯片带iic接口，微处理器通过此接口校准和读取日期、时间信息。另外，由于测量的数据包会进行保存，记录的数据条数达到20000条，因此通过对应的测量数据的日期和/或时间可以准确的查询相应时间点的测量数据包。当然，也可以将查询到的不同日期或时间的数据内容在趋势图中显示，方便使用者分析。

本发明实施例提供一种电流测量方法，较佳的，如图2所示，所述方法还包括：

步骤201，获取持续记录命令，读取所述持续记录命令中的记录间隔和/或记录时长；

步骤202，根据所述记录间隔和/或记录时长，定时向主测量单元发送测量命令，并获取所述主测量单元中的测量数据包；

步骤203，将所述测量数据包中的数据进行校准后连同数据记录编号一起发送给所述无线通信单元；并将所述测量数据包、所述数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数发送给所述显示单元以及所述存储单元；

步骤204，根据停止测量命令和/或所述记录时长停止测量。

本发明实施例所提供的测量方法不仅可以单次测量电流值，也可以根据持续记录命令进行长时间的监测及测量。具体的，发送持续记录命令，该命令中包含记录间隔，那么电流钳表就根据该记录间隔定时测量，直至接收到停止测量命令后停止测量；或者，该命令中还可以包含记录时长，那么电流钳表就会在该记录时长到时候停止测量；如果所述持续记录命令中只包含记录时长，那么就会按照原始设定的时间间隔进行多次测量直至所述记录时长截止。另外，由于测量过程中会产生多个测量数据包，因此当进行长时间测量时还会同时记录每次测量的数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数，以便通过显示单元显示出来，同时存储单元存储后利于日后的查看和生成趋势图。具体的一实施例中，步骤为：当通过按键或转盘选择持续记录数据时，微处理器开始记录数据记录时间和日期，数据记录编号，并发送到存储单元存储起来；接着按设定的记录间隔，例如时间步进获得测量数据和当前的时间、日期，一同将所述数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数打包发送到存储单元存储起来；同时不断刷新计数已经存储的数据条数。这期间，在显示单元上同时刷新显示以下内容：测量数据的内容、开始记录的时间、记录倒计时、数据记录编号和已记录条数。直到达到设置停止记录条件或按键按下停止记录的操作，微处理器将停止记录数据并记录停止记录数据的时间、日期，最后一次抓取的记录数据内容、开始进行记录的时间、记录时长、数据记录编号、已记录条数并显示到显示单元上。当按按键选择回看已经记录的数据时，微处理器将调取上述全部数据，按照一定的格式显示出来，例如，显示：数据记录编号、测量数据的内容以及采集所述测量数据的日期和/或时间。

较佳的，本发明实施例所提供的电流测量方法中，由于tft显示模块耗电较大，并且需要较长时间监测测量，所以所述方法中还包括通过大容量的锂电池供电。较佳的实施例中，还通过锂电池大电流充电电路以达到4a快速充电的目的。

在发明较佳的一实施例中，所述测量方法针对电压、电流、电阻、电容、温度、频率等物理量作测量也是有效的，因为这些数据同样具有重要的意义。比如：要了解一颗电阻的温度特性，就可以将被测电阻放到恒温箱里，设置好恒温箱的循环温度和循环时间，然后持续测量电阻数据，由这个数据就可以真实地了解这个电阻的温度特性。

本发明实施例提供一种电流测量方法，较佳的，所述方法进一步包括：调取所述存储单元中的所述测量数据包及数据记录编号，按设定的格式由所述显示单元进行显示。在此实施例中就用到了存储单元的保存功能，所述存储单元对测量数据包和数据记录编号进行妥善的保存，这样方便使用者在任何时候任何地点可以进行回看。

本发明另一较佳的实施例中：将所述测量数据以及采集所述测量数据的日期和/或时间在坐标轴中一一对应，并在所述坐标轴中得到对应的数据点；

在所述坐标轴中连接所述数据点。具体的，当回看的数据较多时，为了方便使用者能够清晰且直管的了解大量数据，本发明所述实施例还能够通过按键选择查看已经记录数据的趋势图。具体的步骤为：微处理器将已经记录的测量数据包，按纵坐标为测量数据的内容，横坐标为相对时间和/或日期的显示格式在坐标轴中一一对应的生成若干个数据点，并把这些数据点之间平滑地连接起来，构成趋势曲线，同时还可以发送显示模块显示出来或者由无线通信单元发送给外部设备显示。该方法类视波器的画面，同时还能可以左右移动时间光标查看对应时间的具体测量数据的内容。

本发明实施例提供一种电流测量方法，较佳的，对所述测量数据包中的数据进行校准后发送给无线通信单元前，所述方法进一步包括：

向无线通信单元发送连接命令，由所述无线通信单元根据所述连接命令发出握手连接信号，并通过所述显示单元显示无线通信标识；

获取外部设备的握手配对码并握手连接。具体的实施例中，所述无线通信单元可以是蓝牙模块，通过按下电流钳表的蓝牙连接按键后，微处理器向蓝牙模块发送连接命令，蓝牙模块发出握手连接信号，这时微处理器令显示单元显示无线通信标识，即蓝牙标识符号闪动。打开外部设备，选择搜索蓝牙，搜索到蓝牙后，选择连接并发送握手配对码。较佳的，握手配对码可以通过蓝牙模块直接发送并配对，也可以直接从外部设备中读取后在电流钳表上输入配对码，握手连接成功。

较佳的，本发明实施例中通过在外部设备，例如手机中安装app程序，并接收app发送的操作指令，功能选择单元根据所述操作指令生成档位信息。具体的，app的界面上可以直接看到电流钳表的显示界面，然后通过app选择不同的操作后发送操作指令，由该操作指令直接生成档位信息，这样使用者就无需现场只能通过操作电流钳表来输入操作指令。

本发明实施例提供一种电流测量方法，较佳的，所述方法还包括：获取所述外部设备发送的数据调取命令，根据所述数据调取命令读取所述存储单元中的所需数据，并将所需数据通过所述无线通信单元发送给所述外部设备。具体的，在外部设备中的app上可以调取电流钳表已经记录的测量数据；可以调取电流钳表上的趋势图；也可以在app上可以保存测量数据包和生成趋势图或作其它更多的数据分析；同时，app调取或者app记录的数据也可以导出成文本、excel、图形等多种文件格式等等，方便对数据的各种加工操作。

本发明实施例还提供一种电流钳表，如图3所示，所述电流钳表包括：微处理器301、主测量单元302、功能选择单元303、无线通信单元304、时钟单元305、存储单元306、显示单元307以及供电单元308；其中，所述微处理器301用于读取所述功能选择单元303中的档位信息，根据所述档位信息向所述主测量单元302发送测量命令，并获取所述主测量单元302中的测量数据包，对所述测量数据包中的数据进行校准后发送给无线通信单元304、存储单元306以及显示单元307；所述微处理器301还用于获取持续记录命令，读取所述持续记录命令中的记录间隔和/或记录时长，并根据所述记录间隔和/或记录时长，定时向主测量单元302发送测量命令；将所述测量数据包中的数据进行校准后连同数据记录编号一起发送给所述无线通信单元304；将所述测量数据包、所述数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数发送给所述显示单元307以及所述存储单元306；接收停止测量命令和/或根据记录时长向所述主测量单元302发送停止测量信号；所述无线通信单304元用于将所述测量数据包发送给外部设备(图未示)；根据连接命令发出握手连接信号，获取外部设备的握手配对码以及获取所述外部设备的操作指令，并将所述操作指令发送给功能选择单元303；所述无线通信单元304还用于获取所述外部设备的数据调取命令，并将所需数据发送给外部设备；所述存储单元306用于存储所述测量数据包和/或数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数，所述显示单元307用于显示所述测量数据包中的内容和/或所述数据记录编号、开始记录时间、记录倒计时以及已记录条数；所述时钟单元305通过集成电路总线接口连接所述微处理器301，用于对所述测量数据进行校准以及计时；所述功能选择单元303用于根据操作指令生成档位信息；所述供电单元308用于向所述电流钳表进行供电。

具体的，微处理器301作为本系统的核心，需要连接各功能模块，接收各功能模块信息和指挥各功能模块有序工作，还需要进行测量精度的校准，所以本发明实施例选用功能强大资源丰富的stm32m3单片机。

电流钳表中的功能选择单元303直接或通过无线通信单元304间接获取操作指令，例如测量当前电流，此时功能选择单元303根据该操作指令生成档位信息。其中，直接获取操作指令可以是人工手动按压该电流钳表的档位键，也可以通过转动转盘，或触摸所述电流钳表的显示单元307进行档位输入；另外，本发明实施例所公开的电流测量方法并非只能在测量电流时使用，针对电压、电流、电阻、电容、温度、频率等物理量的测量也是可行的。

较佳的，所述主测量单元302选用无显示驱动但可以与微处理器通信的dmm芯片。所述时钟单元305选用高精度专用的时钟芯片，时钟电路误差优于1秒每月，时钟芯片带iic接口，微处理器通过此接口校准和读取日期、时间信息。

所述无线通信单元可以选用蓝牙通信作为移动设备与电流钳表连接的枢纽，选用可支持市场已经普遍使用的4.0或以上的协议，同时支持iic通信以连接微处理器，实现与有蓝牙设备的手机、笔记本电脑、平板和pc电脑进行信息传输、操作指令发送。对于原来没有但可以配置蓝牙适配器的电脑或手机同样可以进行相关操作。

由于所述存储单元会对测量的数据包进行保存，同样还需要保存对应的测量数据的日期和/或时间可以准确的查询相应时间点的测量数据包，因此使用闪存作为数据记录的核心载体，选用2gbit以上的芯片+eeprom作为存储单元，这样记录的数据条数可以达到20000条。。

所述显示单元307选用点阵lcd、oled或者tft显示模块。本发明实施例的显示单元为了同时显示多个数据，也可以将查询到的不同日期或时间的数据内容在趋势图中显示，方便使用者分析，因此需要选用点阵式显示屏，为了显示和体验更好，选用tft显示屏。较佳的，所述显示单元还包括，显示所述测量数据以及采集所述测量数据的日期和/或时间在坐标轴中一一对应的数据点，以及该数据点之间的平滑连线形成的趋势曲线。

较佳的，本发明实施例所提供的电流测量方法中，由于tft显示模块耗电较大，并且需要较长时间监测测量，所以所述供电单元308为大容量的锂电池，同时还配置有。较佳的实施例中，还通过锂电池大电流充电电路以达到4a快速充电的目的。

本发明实施例所提供的电流钳表，较佳的，所述电流钳表还包括：输入保护单元309，用于限制高压进入所述主测量单元。具体的，所述输入保护单元309为热敏电阻以及压敏电阻。

本发明实施例所提供的电流测量方法及电流钳表可使使用者更加高效准确地完成监测和分析工作，最高程度地避免了人为的因素，直接提高了产品的实用性，进而提高产品的性价比，为提高产品的竞争力作出了贡献。

综上所述，本发明实施例所述的电流测量方法及电流钳表区别于传统的电流钳表，主要有以下特点：

数据记录功能，可按使用者设定的时间段和捕捉记录数据的时间步长进行长时间持续数据记录，这些实测记录的数据为用电者、用电维护者、供电部门的用电监测、用电维护检修、用电调度、用电预测提供科学可靠的依据。

趋势显示功能，这个功能可以给使用者提供一个非常直观的时间与测量值的对应曲线关系。并且通过时间坐标可以回看任何时间点的测量值。这个曲线图可使使用者很直观地了解相关特性。

无线通信功能，在具有无线功能的手机、笔记本电脑或者pc电脑上安装相应的app，就可以在相关设备上直接读取电流钳表的测量值，还可以在这些设备上对电流钳表进行操作设置，并且可以下载保存电流钳表上记录的数据，在电脑上进行数据分析，这就使得操作变得方便和人性化使得数据分析变得更加强大。

专门针对现有钳表只能读取当前值，人工记录，存在浪费人力物力，记录不可靠这些明显缺点，新型电流钳表解放了人们的生产力和创造力，解决了传统电流钳表的不足，为获取使用者的认同和不断增加市场份额提供了基础，新型无线通信功能、带数据持续记录功能和趋势图显示功能的电流钳表将为企业谋得更好的发展之路。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。