一种电流测量及调节电路的制作方法

本实用新型涉及电子电路领域，尤其是一种电流测量及调节电路。

背景技术：

直流电流测量一直是高功率直流电源电气设备的一个需要解决的问题。通过测量电流，人们可以知道用电量的多少、电气设备是否有短路、过负荷等安全问题，从而采取相关的保护措施，避免意外发生。如果设备是用电池供电，电流的测量还直接与电池的余量测算相关，影响设备的运行，电池的使用和维护。因此，直流电流的测量，尤其是大电流的测量十分重要。

传统的测量电路比较简单，一般将分流器直接串联到主电路中。而分流器其实就是一个可以通过大电流的阻值很小的精确电阻，当电流流过分流器时，在其两端就会出现一个毫伏级的电压，于是可以用毫伏电压表来测量这个电压，再将这个电压换算成电流，就完成了大直流电流的测量。分流器的额定电压有75，100，120，150和300毫伏，通常都用75毫伏分流器来测量直流大电流。例如，一个满度电流100A的分流器，它的电阻值就是额定满度电压/满度电流＝75mV/100A＝750μohm(微欧姆)。当有100A的电流流过这个分流器，它的两端就会有75mV的电压，用满量程为75mV的电压表就可以测量出电压。因为电流电压是按欧姆定律而具有线性关系的，通过电压可以很容易换算回电流值。

然而，用分流器测量电流也有很多缺点，首先，分流器是串联在主电路里的，它会因为有大电流流过而发热，消耗一定功率。以上面的例子说明，100A的电流在分流器上产生75mV的压降，消耗的功率就是7.5W，这个功率以热的形式发出，使分流器的温度升高，从而也改变了电阻的阻值，造成测量误差，而且发热的分流器可能对周围的仪器设备造成影响，甚至引发意外。其次，要测量75mV的电压需要很高精度的电压表，成本较高。目前普遍采用数子式电压表，输入电压都经过模数转换变成数字信号再进行处理，但是模数转换的精度是有限的，尤其在输入较低的时候，因为量化精度的限制，测量误差会很大，受噪声的影响很严重，所以使用分流器测量大电流的精度是很难保证的。第三，分流器的测量范围是固定的，不能分档测量，所以使用范围受到限制。

另外，工业界也应用以霍尔元件为基础的隔离式电流传感器测量电流，它的特点是与被测量电流的电路是隔离的，不存在分流器的发热等缺点，但是这种方式存在测量线性度差、零点漂移大、热稳定性差等缺点。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种电流测量及调节电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电流测量及调节电路，包括有电流测量电路和电路调节电路；所述电流测量电路为充放电电流测量电路；充电电流采样BTT-A端的1号引脚连接于电阻R3，电阻R3输出端连接于U2A的3号引脚，U2A的3号引脚经由电容C13和电容C11连接于电阻R3的输入端；U2A的2号引脚连接于U2A的1号引脚且2号引脚接地GND；U2A的1号引脚经由电阻R6连接于U3B的6号引脚，U2A的1号引脚还经由电阻R7连接于U3B的7号引脚；充电电流采样BTT-A端的2号引脚连接于电阻R2，电阻R2的输入端经由电容C10接地，电阻R2输出端连接于U2B的5号引脚，U2B的6号引脚和7号引脚均经由电阻R4连接于U3B的5号引脚，电阻R4的输出端还经由电阻R5接地；U3B的7号引脚经由电阻R8和电阻R9连接于U3A的3号引脚，其中，电阻R9的输出端还经由电阻R10接地；U3A的3号引脚直接接地；U3A的2号引脚直接接地并经由电阻R11接地，电阻R11的输入端经由电阻R12连接于U3A的1号引脚；U3A的1号引脚经由电阻R13连接于ADC0输出端；所述电路调节电路为DAC输出调节电流电路；DL输入端的2号引脚接地，1号引脚经由二极管D4连接于U6B的7号引脚；U6B的7号引脚还经由电阻R45连接于U6B的5号引脚，U6B的5号引脚还经由电阻R27接地；U6B的6号引脚经由电阻R44连接于U6A的1号引脚；U6A的1号引脚连接于2号引脚、2号引脚并直接接地；U6A的3号引脚经由电阻R26连接于DAC1输出端且直接连接于VCC输出端。

本实用新型和现有技术相比，其优点在于：利用LM2904通用型电压转换器把流经大导体的电流按固定比例两次或三次映射到测量电路的电流输出，使得输出电流很小，因此可以通过简单地测量输出的小电流换算出所需测量的大电流。因此，所能测量的电流范围大、测量精度高，且电路没有发热元器件，自身功耗又小，所以受温度的影响很小，基本不存在零点漂移和温度漂移的问题，温度稳定性也很好。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型电流测量电路示意图；

图2为本实用新型电路调节电路示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种电流测量及调节电路，包括有电流测量电路和电路调节电路。

如图1，所述电流测量电路为充放电电流测量电路。充电电流采样BTT-A端的1号引脚连接于电阻R3，电阻R3输出端连接于U2A的3号引脚，U2A的3号引脚经由电容C13和电容C11连接于电阻R3的输入端；U2A的2号引脚连接于U2A的1号引脚且2号引脚接地GND；U2A的1号引脚经由电阻R6连接于U3B的6号引脚，U2A的1号引脚还经由电阻R7连接于U3B的7号引脚；充电电流采样BTT-A端的2号引脚连接于电阻R2，电阻R2的输入端经由电容C10接地，电阻R2输出端连接于U2B的5号引脚，U2B的6号引脚和7号引脚均经由电阻R4连接于U3B的5号引脚，电阻R4的输出端还经由电阻R5接地；U3B的7号引脚经由电阻R8和电阻R9连接于U3A的3号引脚，其中，电阻R9的输出端还经由电阻R10接地；U3A的3号引脚直接接地；U3A的2号引脚直接接地并经由电阻R11接地，电阻R11的输入端经由电阻R12连接于U3A的1号引脚；U3A的1号引脚经由电阻R13连接于ADC0输出端。

如图2，所述电路调节电路为DAC输出调节电流电路；DL输入端的2号引脚接地，1号引脚经由二极管D4连接于U6B的7号引脚；U6B的7号引脚还经由电阻R45连接于U6B的5号引脚，U6B的5号引脚还经由电阻R27接地；U6B的6号引脚经由电阻R44连接于U6A的1号引脚；U6A的1号引脚连接于2号引脚、2号引脚并直接接地；U6A的3号引脚经由电阻R26连接于DAC1输出端且直接连接于VCC输出端。

作为本方案具体优化的，电流测量电路和电路调节电路均连接于电流电路的输入端。

作为本方案具体优化的，所述U2A、U2B、U3A、U3B、U6A、U6B的型号为LM2904。

作为本方案具体优化的，所述电阻R2的阻值为1Ω；所述电阻R3的阻值为1Ω；所述电阻R4的阻值为10Ω；所述电阻R5的阻值为20Ω；所述电阻R7的阻值为20Ω；所述电阻R8的阻值为100Ω；所述电阻R9的阻值为10Ω；所述电阻R10的阻值为10Ω；所述电阻R11的阻值为10Ω；所述电阻R12的阻值为20Ω；所述电阻R13的阻值为100Ω；所述电阻R26的阻值为100Ω；所述电阻R27的阻值为10Ω；所述电阻R44的阻值为1Ω；所述电阻R45的阻值为10Ω。

作为本方案具体优化的，所述二极管D4的型号为1N4148。

电流测量及调节电路的原理及作用：利用LM2904通用型电压转换器把流经大导体的电流按固定比例两次或三次映射到测量电路的电流输出，使得输出电流很小，因此可以通过简单地测量输出的小电流换算出所需测量的大电流。因此，所能测量的电流范围大、测量精度高，且电路没有发热元器件，自身功耗又小，所以受温度的影响很小，基本不存在零点漂移和温度漂移的问题，温度稳定性也很好。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。