可对多路电流进行采样与检测的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子设备的电流测试技术领域，具体涉及一种可对多路电流进行采样与检测的装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前在不少精密电子设备中会同时需要各种不同的工作电流来使得该设备正常工作，为了确保这些电子设备能正常稳定的工作，需要同时监控其各个工作电流是否正常。而目前市场上现有的包括万用表在内的监控电流的仪器要么无法同时监测多个被测电流，要么无法长时间连续进行检测。另外，许多电子设备工作的环境复杂、干扰大，而现有检测仪器难以在这种环境下可靠工作。
[0003]为此，为了满足这些电子设备的工作需求，需要一种能同时并且连续检测多路电流信号，而且能可靠稳定的在复杂干扰大的环境下工作的检测设备。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种能可靠稳定的在复杂干扰大的环境下工作的可对多路电流进行采样与检测的装置及方法。
[0005]本发明一种可对多路电流进行采样与检测的装置，其技术方案是:包括检测结果输出模块和与待测电源多个电源信号输出端一一对应的多个电流检测模块，其中电流检测模块包括被测电流放大衰减模块、Α/D采样模块和电流计算模块，所述Α/D采样模块包括电流采样模块和电流值Α/D转换模块；
[0006]所述被测电流放大衰减模块接收待测电源输出的电源信号，将电源信号中的电流信号衰减或放大后输出至Α/D采样模块，所述Α/D采样模块对被测电流进行采样与Α/D转换，并输出采样电流值、被测时间和同步控制信号至电流计算模块，所述电流计算模块根据接收的采样电流值和被测时间生成ι-τ曲线数据，并输出至检测结果输出模块，所述检测结果输出模块将接收的ι-τ曲线数据转换成显示终端可处理的信号输出。
[0007]进一步的，所述电流检测模块还包括
[0008]电流检测选择开关模块:用于设置检测类型，并根据检测类型输出选择控制信号至被测电流放大衰减模块和电流鉴别模块；
[0009]电流鉴别模块:所述Α/D采样模块包括峰值Α/D采样模块、正常Α/D采样模块、谷值Α/D采样模块，所述电流鉴别模块用于接收选择控制信号和被测电流放大衰减模块输出的被测电流，根据选择控制信号和被测电流幅值将被测电流对应输入到Α/D采样模块的各个单元内，并向电流计算模块输入切换控制信号。
[0010]进一步的，所述峰值Α/D采样模块包括峰值电流正向采样与Α/D转换单元和峰值电流反向采样与Α/D转换单元，所述峰值电流正向采样与Α/D转换单元向峰值电流反向采样与Α/D转换单元输出同步控制信号；
[0011 ] 所述正常Α/D采样模块包括正常电流正向采样与Α/D转换单元和正常电流反向采样与A/D转换单元，所述正常电流正向采样与Α/D转换单元向正常电流反向采样与Α/D转换单元输出同步控制信号；
[0012]所述谷值Α/D采样模块包括谷值电流正向采样与Α/D转换单元和谷值电流反向采样与Α/D转换单元，所述谷值电流正向采样与Α/D转换单元向谷值电流反向采样与Α/D转换单元输出同步控制信号。
[0013]进一步的，所述待测电源每个检测回路均通过一个接地回路模块与地连接。
[0014]进一步的，每个所述电流检测模块的输入端与地之间均连接有防过击模块，用于将电源信号上的瞬间放电或尖峰脉冲信号导入大地。
[0015]进一步的，相邻所述电流检测模块之间设有防干扰接地模块，所述防干扰接地模块一端彼此连接，另一端接地，用于对电流检测模块电磁屏蔽。
[0016]本发明一种可对多路电流进行采样与检测的方法，其技术方案是，包括以下步骤:
[0017]S1:待测电源输出多路电源信号至电流检测模块；
[0018]S2:被测电流放大衰减模块接收待测电源输出的电源信号，将电源信号中的电流信号衰减或放大后输出至Α/D采样模块；
[0019]S3:A/D采样模块对被测电流进行采样与Α/D转换，并输出采样电流值、被测时间和同步控制信号至电流计算模块；
[0020]S4:电流计算模块根据接收的采样电流值和被测时间生成1-T曲线数据，并输出至检测结果输出模块；
[0021]S5:检测结果输出模块将1-T曲线数据转化为显示终端可处理的信号输出。
[0022]进一步的，所述电流检测模块可通过电流检测选择开关模块选择上电、掉电、常态检测类型；
[0023]当选择常态检测时，电流检测选择开关模块输出常态选择控制信号至被测电流放大衰减模块，所述被测电流放大衰减模块将被测电流放大或衰减至适合后续模块正常工作的电流后输出至电流鉴别模块，所述电流鉴别模块将待测电流输出至正常Α/D采样模块或峰值Α/D采样模块，并向电流计算模块输入常态检测切换控制信号；
[0024]当选择上电、掉电检测时，电流检测选择开关模块输出上电或掉电选择控制信号至被测电流放大衰减模块，所述被测电流放大衰减模块对电流分多次各自单独放大后输出至电流鉴别模块，所述电流鉴别模块将待测电流输出至正常Α/D采样模块或谷值Α/D采样模块，并向电流计算模块输入上电、掉电检测切换控制信号。
[0025]进一步的，所述电流检测模块对电流同时进行正向采样与Α/D转换处理和反向采样与Α/D转换处理，所述电流计算模块将正向采样与Α/D转换处理后的值与反向采样与A/D转换处理后的值求取平均值后作为检测所得电流输出。
[0026]本发明的有益效果:内部设置多个电流检测模块，可同时对待测电源的多个电流信号进行检测；电流检测模块间设置电磁屏蔽，能避免各个被测电流信号在检测过程中的相互影响；将电源信号上的瞬间放电或尖峰脉冲干扰信号导入大地，能避免受到外部环境干扰导致的检测错误；同时进行正向采样与反向采样，能避免内部器件漂移特性所导致的检测误差；操作简单，无需其他辅助设备，可连续长时间对被测电流信号进行检测，便于工厂中大规模使用；通过选择上电、掉电、常态检测类型，依据选择的检测类型和电流幅值将电流输入峰值A/D采样模块、正常Α/D采样模块、谷值Α/D采样模块，不仅能检测每路电流信号的均值，还能检测电流峰值、电流谷值，并将各个时刻的电流值绘制成电流-时间(1-T)曲线图。
【附图说明】
[0027]图1为本发明模块连接图；
[0028]图2为本发明电流检测模块内部连接图；
[0029]图中:1一电流检测模块、101—电流检测选择开关模块、102—被测电流放大衰减模块、103—电流鉴别模块、104—峰值电流正向采样模块、105—正向峰值电流值Α/D转换模块、106—峰值电流反向采样模块、107—反向峰值电流值Α/D转换模块、108—正常电流正向采样模块、109—正向正常电流值Α/D转换模块、110—正常电流反向采样模块、111 一反向正常电流值Α/D转换模块、112—电流谷值正向采样模块、113—正向电流谷值Α/D转换模块、114—电流谷值反向采样模块、115—反向电流谷值Α/D转换模块、116—电流计算模块、2—接地回路模块、3—防干扰接地模块、4 一防过击模块、5—大地接地模块、6—检测结果输出模块、7—负载模块、A — Α/D采样模块。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明，显然所述实例仅仅是本发明的一部分实例，而不是全部实例，所以所述实例不应理解为对本发明的限制。
[0031 ] 如图1所示，本发明包括电流检测模块1、接地回路模块2、防干扰接地模块3、防过击模块4、大地接地模块5、检测结果输出模块6、负载模块7。待测电源为任意直流电源，比如电视机电源，包括多个输出端，每路输出端上均连接有一个负载模块，比如电视机。每个电流检测模块1分别并联于每个负载模块的两端，用于检测每个负载模块的通过电流。
[0032]其中，大地接地模块5用于将电气地和实际的地球大地相连，它是一个球形的金属导体，埋到底下，使电气地信号真正成为地电位。接地回路模块2连接在待测电源每个输出端与大地接地模块5之间，使各个电流检测模块1工作于独立的电气回路。其类似低通滤波器，一方面可避免电气地因干扰形成的地弹信号反灌到电流检测模块1中，另一方面确保接地阻抗、地电位无变化，不受到被测电流变化而导致电流检测模块1工作不稳定。防干扰接地模块3为金属导体平面，包围在各个电流检测模块1之间，并且它们之间并联，其一端彼此连接，另一端和电路回路地连接，既防止外部干扰对各个电流检测模块1的影响，又防止各个电流检测模块1之间的相互干扰。当有外部干扰或电流检测模块1自身出现的电磁扰动时，各个防干扰接地模块3起到电磁屏蔽作用，并能将其干扰信号送入电气地而排除干扰。防过击模块4并联在电流检测模块1的输入端和电气地之间，用于防止被测电流信号上瞬间放电或尖峰脉冲干扰信号(这些信号如静电放电、电网短脉冲、雷电等强干扰)对本发明的破坏。正常情况防过击模块4不工作，当产生这些尖峰脉冲信号时，防过击模块4能迅速吸收并将其导入到电气地，从而保护了后续电路正常工作。
[0033]电流检测模块1包括电流检测选择开关模块101、被测电流放大衰减模块102、电流鉴别模块103、A/D采样模块A、电流计算模块116。Α/D采样模块A包括峰值Α/D采样模块、正常Α/D采样模块、谷值Α/D采样模块。峰值Α/D采样模块由峰值电流正向采样模块104、正向峰值电流值A/D转换模块105、峰值电流反向采样模块106、反向峰值电流值A/D转换模块107构成。正常Α/D采样模块由正常电流正向采样模块108、正向正常电流值A/D转换模块109、正常电流反向采样模块110、反向正常电流值Α/D转换模块111构成。谷值Α/D采样模块由电流谷值正向采样模块112、正向电流谷值Α/D转换模块113、电流谷值反向采样模块114、反向电流谷值Α/D转换模块115构成。
[0034]每个电流检测模块1各