一种保证电流连续的多路电流采集电路及控制方法与流程

本发明涉及一种电流采集电路，具体为一种保证电流连续的多路电流采集电路及控制方法。

背景技术：

1、针对电流检测的方法有很多，如：电流钳式测量法：通过将电流钳放置在电路导线上，利用传感器测量通过导线的电流；欧姆定律法：通过测量电压和电阻，利用欧姆定律计算电流大小；此方法适用于直流电路和简单电路的测量；电流互感器法：通过将电流互感器安装在电路导线上，利用电磁感应原理测量通过导线的电流。该方法适用于大电流测量和高精度测量；均压恒流法：通过在测量电路上加入恒流源，使电流保持恒定，并测量电路上的电压变化，通过测量结果计算电流大小；阻抗法：通过测量电路中的阻抗大小，并使用欧姆定律或基尔霍夫定律计算电流大小。

2、上述的这些方法可以区分为直接测量和间接测量，直接测量就是将测量仪表直接串入电路实现测量；间接测量通常采用传感器串入被测电路，检测传感器产生的信号实现。这两种主要检测方式各有其特点，但是对于直接测量时，在需要将测量仪表接入时通常需要先断开电路然后接入，因此在接入测量仪器时不能保证电流的连续性，会影响电路系统的稳定性和所测参数的时效性等许多问题，使得测量的数据值不准确；

3、现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种保证电流连续的多路电流采集电路及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一方面，本发明提供如下技术方案一种保证电流连续的多路电流采集电路，包括:连接电路和控制电路；其中，

3、所述连接电路包括：第一路连接电路、第二路连接电路、第三路连接电路、、、第n路连接电路；其中，每一路的所述连接电路均由n个开关控制模块并联连接组成，包括：第一开关控制模块、第二开关控制模块、第三开关控制模块、、、第n-1开关控制模块、第n开关控制模块；且每两个所述开关控制模块为一组，且每一组中存在一个开关控制模块的两个引脚串联连接一个电阻，且每一组中的两个开关控制模块均串联连接同一个被测电路；且每一路的所述连接电路的开关控制模块被分为n/2组，该n/2组的开关控制模块并联连接到控制电路；

4、所述控制电路包括：总控制开关模块和分支开关控制模块；其中，所述分支开关控制模块包括：第一分支开关控制模块、第二分支开关控制模块、第三分支开关控制模块、、、第n分支开关控制模块；其中，所述第一路连接电路连接第一分支开关控制模块，所述第二路连接电路连接第二分支开关控制模块，所述第三路连接电路连接第三分支开关控制模块，、、、，所述第n路连接电路连接第n分支开关控制模块，且每一路的连接电路受其所连接的分支开关控制模块控制；

5、所述第一分支开关控制模块串联连接第一电流表，所述第二分支开关控制模块串联连接第二电流表，所述第三分支开关控制模块串联连接第三电流表，所述第n分支开关控制模块串联连接第n电流表；

6、所述连接电路中的任意一组开关控制模块耦接到被测电路以及对应的分支开关控制模块后形成一个测量通道；

7、所述总控制开关模块通过控制分支开关控制模块能够选择同时测量多路组合的多个被测电路的电流；

8、当同时测量多路电流时，所述总控制开关模块保持稳态，每一路所述连接电路中能够选择任意一组测量通道配合耦接的电流表进行测量，即总控制开关模块保持稳态时，能够实现同时测量n个被测电路；当单路测量电流时，所述总控制开关模块切换动作状态，所有连接电路的测量通道合并为一个n2/2的通道组合，只需要一个电流表即可选择任意一路测量通道进行测量；

9、本发明将电流表串连接入测量通道，采用将两个开关控制模块并联的结构同时接入被测电路，为测量通道在电流检测开始前和检测结束前提供一个预备动作的状态：其中一个开关控制模块作为导线，用于控制测量通道导通；另一个开关控制模块作为检测设备的测量接口开关，控制是否进行电路测量，使得被测电路在测量过程中电流保持连续性；

10、另一方面，本发明还提供如下另技术方案一种保证电流连续的多路电流采集电路的控制方法，具体步骤包括：

11、步骤s1，将每路所述连接电路的每组开关控制模块分别标记为kxb和kxa，其中，串联连接电阻的开关控制模块标记为kxb，另一个开关控制模块标记为kxa；

12、步骤s2，将开关控制模块kxb和开关控制模块kxa同时接入测量通道，且都保持稳态：开关控制模块kxa保持稳态连接在未用引脚上，开关控制模块kxb保持稳态将电阻串连连接在测量通道，保持被测电路在正常导通状态；

13、步骤s3，将开关控制模块kxa由稳态切换为动作状态，预先接入测量通道；且将开关控制模块kxb继续保持稳态将电阻接入测量通道维持被测电路的导通状态；

14、步骤s4，将开关控制模块kxb由稳态切换为动作状态，并将电阻从测量通道上断开，且开关控制模块kxa继续保持动作状态进行测量，使得在测量时断开电阻不会产生电路断开的情况，使得在测量时保持测量通道的电流连续；

15、步骤s5，将开关控制模块kxb由动作状态切换为稳态，即将电阻短接回测量通道，且保持测量通道导通后再断开开关控制模块kxa，使得在不测量时也保持测量通道的电流连续。

16、本发明具有如下有益效果：

17、(1)本发明将电流表串入测量通道，采用将两个双刀双掷开关控制模块并联的结构，为电流检测通道在检测开始前和检测结束前提供一个预备动作的状态，即一个开关控制模块作为导线，来控制测量通道导通，另一个作为检测设备测量接口开关，来控制是否进行电路测量，使得被测电路在测量过程中电流保持连续性。

18、(2)本发明通过过总控制开关模块控制分支开关控制模块可以选择同时测量多路被测电路，进一步满足了将多路组合的多个电流检测的同时控制和检测需求，两个开关控制模块联合动作实现在保证电流连续的条件下，完成被测电路的电路检测和检测后测量通道的断开，保证了被测电路在测量过程中电流的连续性和对电流的即时检测。

技术特征：

1.一种保证电流连续的多路电流采集电路，其特征在于：将电流表串连接入测量通道，采用将两个开关控制模块并联的结构同时接入被测电路，为测量通道在电流检测开始前和检测结束前提供一个预备动作的状态：其中一个开关控制模块作为导线，用于控制测量通道导通；另一个开关控制模块作为检测设备的测量接口开关，控制是否进行电路测量，使得被测电路在测量过程中电流保持连续性；

2.根据权利要求1所述的一种保证电流连续的多路电流采集电路，其特征在于：所述电阻根据用户需求设置电阻值，用于匹配被测电路的阻抗，减少被测电流的波动。

3.根据权利要求1所述的一种保证电流连续的多路电流采集电路，其特征在于：每一路的所述连接电路包括的n/2组的开关控制模块能够连接n/2个被测电路，且每一路的所述连接电路采用将n/2组的开关控制模块均并联连接到控制电路的并联电路结构能够形成n/2个测量通道。

4.根据权利要求3所述的一种保证电流连续的多路电流采集电路，其特征在于：所述n/2个测量通道受并联连接到控制电路的同一个分支开关控制模块控制。

5.根据权利要求1所述的一种保证电流连续的多路电流采集电路，其特征在于：所述连接电路还用于耦接一公共端，且将所述公共端的接线端子引出后，能够用于连接其它外部测量仪表的转接电路。

6.根据权利要求1所述的一种保证电流连续的多路电流采集电路，其特征在于：所述开关控制模块包括继电器以及多路输入多路输出的控制开关的其中一种或组合。

7.一种基于权利要求1-6任意一项所述的多路电流采集电路的控制方法，其特征在于，步骤包括：

技术总结
本发明公开了一种保证电流连续的多路电流采集电路及控制方法，其中，所述多路电流采集电路包括:N个连接电路和控制电路；其中，每一路的所述连接电路均由N个开关控制模块并联连接组成，所述控制电路包括：总控制开关模块和分支开关控制模块；且每一路的连接电路受其所连接的分支开关控制模块控制；本发明将电流表串入测量通道，采用将两个双刀双掷开关控制模块并联的结构，为电流检测通道在检测开始前和检测结束前提供一个预备动作的状态，即一个开关控制模块作为导线，来控制测量通道导通，另一个作为检测设备测量接口开关，来控制是否进行电路测量，使得被测电路在测量过程中电流保持连续性。

技术研发人员：于涛,陈旭东,牛玉安,郝春华
受保护的技术使用者：青岛汉泰电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22