专利名称：用于开路电流限制器的系统和方法
用于开路电流跟制器的系^方法
背景狀
0001电子万用表能够典型Ak^行宽范围的物^电;^fc的测量.某些万用 表可以M用于测量小的电阻(例如，小于100 的小欧i^I，j量功能.为 了实现小欧^!，〗量功能，万用表典型地包括电流源，其^ii过一对电导^^
到所J^测量的^Mp电PJJi'
00021在该领域4^1期间，当万用^^ii行实时的测量时，用户可食總常还 对万用表以小欧餘测:l^l式供电。当万用表以小欧姝测l^iC^供电，但是其 导软间没有电阻器时，电导狀间形成开路。在开路的配置中，典型的万用 ^X可肯继续消絲电池电源的大量电流。这些无用的电流消耗可ES^地 P^f氐^f更携式万用^X的电^>寿命。
图4是示出控制电路的示例实施方式的电路图 [(M)07]图5是示出用于测量电阻和减少工作电流的示例方法的流程图。 [0008li!S提供的标题仅M了方^^L，而并不必然影响,斤JN^^的发 明的范围或内涵。 絲实财式
0009I在下面公开了用于测量电阻的电#方法。这些电#方法非常适宜 于在电子万用表中实现，但是也食t^^fe^置或系统中实现，包絲立的电阻 测量系统，下面所描迷的电路和方法也可适宜用在^^开i^i&置一段时间的其显示屏105和旋树关120之间的区域包含^t软键和敏。显示屏
到[F4):^压软键中的一个激活由显示屏上的相应标各所才f示的功能。万用表
100进一步包括"H^钮U4、 on/off开关118和背; y^制^:i19。在一些实施 例中，万用表能^fM AA碱性电M可再充电电池，并且能^^H封可的技术来 保存电池电量。图3A示出了处于开翻己置中的电阻测量电路300，图3B示出了处 于闭翻己置中的电P且测量电路300。电P且测量电路300的組成将在下面参考图
73A絲述，然后电P且测量电路300的选賴功能将在下面参考图3A和3B来 描述。当未知电阻Rx断开从高测量端子和低测量端子ffl和COM的连接 时(即，当电阻测量电路300处于开糊己置时)，高测量端子ffl的电压电平上 升。相反的，当未知电阻Rx连接在高测量端^^低测量端子ffl和COM之间 时，高测量端子ffl的电压电平斷氐。—^于跨未知电阻Rx的电压I^K;IUt^知电阻Rx的电流^^得测 量结果，这些测量结果食y且合，典型地，利用欧姆定律，产生未知电阻Rx的大 小的值。测量结果的组合可以通过，例如，包含在ASIC中的数字逻辑电路或 电阻测量电路300的其^iJL^电路^来实现。在电阻测量电路300处于如图3B所示的闭糊己置的情况下，利用上 述的示例元件，稍小于10mA的电流i5iii^知电阻Rx并且+^t减少的电流流过第四电阻器R4。在这种情况下，如果电阻Rx的大小小于100欧姆并JM^!'J 量端子COM接地(假设为OV)，那么在闭路配置期间高测量端子HI将具有小 于1V的电压电平。才斜己为U2的运算放大器以及图 4所示的相关元件来实现。在电阻测量电路300的开糊己置期间高测量端子ffl 的电压电平(示于图4的左边)增加，运算放大器U2的相应的输A^p输出的电 压电平变化，使得在开糊己置期间通过第四电阻器R4的电流减少。在详细说明中所使用的术语希望以其最宽的合理方式^Mf释，即使它 与本发明特定M实施例的详细说明结^f吏用。特定的术语甚至可肯M皮强调； 然而，希望以任何P艮制的方式来解释的任意术语正如在详细说明部分公开和具
体定义的那样。一^JM兌，下面权利要求所使用的术语应该不,iU^释为将本发
明p艮制到说明书中所公开的实施方式，除非上面的详细说明部分明确的定义了 这些术语。因此，本发明的实际范围不仅包^^斤公开的实施例，而且也包含在 权利要求下实现或实祐本发明的所有等同的方式。
权利要求
1、一种能测量电阻的电子装置，该装置包括第一和第二测量端子，配置成耦接到电子元件的相对侧；电流产生元件，至少耦接到第一测量端子，并且配置成产生用于测量电子元件的电阻的电流；以及电压检测元件，用于检测在第一和第二测量端子之间的电压电平；以及电流控制元件，配置成基于检测到的电压电平的变化，减少由电流产生元件所提供的电流的幅值。
2、 才WJ^求1的装置，进一步包括电流测量元件，配置成测量由电流产生元件所产生的电流的,。
3、 相刑要求2的装置，其中电流测量元件包括电平移动器电路，该电平移 动器电路配置^t大并且输出跨位于由该电流产生元件所产生的电流的电沐路 径上的电阻器的电压降。
4、 权矛J^求1的装置，其中电沐控制元^it过响应于检测到的电压电平调 制连接在电流^^圣上的开关^t制电流产生元件。
5、 ；M'j要求l的装置，其中该装置包括电地供电的手持电子万用表。
6、 一种控制能测量电阻的电子装置中的输出电流的方法，包括当目标电PiLii接在第一测量端子和第二测量端子之间时，产生具有第一幅 值的工作电5危；当该目标电阻断开与该第一测量端子或第二测量端子的连接时，感测电压 电平的变化；以及基于所感测到的电压电平的升高，控制电流产生元件以将工作电流减少到 第二,，从而减少电子装置的功耗。
7、 ；M'j要求6的方法，进一步包括当该目标电FiLii接在第一^第二测量端子之间时，测量跨目标电阻的电压降。
8、 斥5U'J^求6的方法，进一步包括 基于所测量的电压#工作电流，计算目标电阻的大小。
9、 权利要求6的方法，进一步包括将工作电淹咸小到非零的雖。
10、 ^U'j要求6的方法，进一步包括响应于第一测量端子的电压电平的升高启动连接在工作电流的电流路f圣上的开关，以将工作电流咸小到第二+^i。
11、 权利要求IO的方法，进一步包^^J应于第一测量端子的电压电平的升高，将晶体管威全接通状态切换到部分接通的状态。
12、 权利要求6的方法，其中该第一+^t在5到10mA之间，而该第二幅 值小于3mA。
13、 一种测量电阻的装置，包括电流产生元件，配置成当电阻测量电路处于闭翻己置时，产生沿着通itil: 接到第一测量端子的节点的电流路径的第一电流，并iUi—步配置成当电阻测 量电路处于开路配置时，产生沿该电沐路径的第二电流，其中第二电流的tim 小于第一电^;电流控制元件，配J^于第一测量端子的电压电平控制电流产生元件； 其中当电阻测量电路处于闭翻己置时，电流产生元件产生该第一电流，而当电阻测量电路处于开勒&置时，电流产生元件产生该第二电流；以及电压测量元件，配置成当电阻测量电5^h于闭i^f莫式时，测量跨目标电阻的电压降。
14、 才WJ要求13的电阻测量装置，进一步包括电流顶，j量元件，配M测量第一电流的+^i。
15、 权利要求14的电阻测量装置，其中电流测量元件包括电平移动器电路， 该电平移动器电路配置 大并員出踌^ 在电流路径上的已知电阻的电阻 器的电压降。
16、 ；M'JJNU4的电P且测量装置，其中电流产生元件包括电压源。
17、 ；M，溪求13的电阻测量装置，其中电流控制元^Ni过响应于第一测量 端子的电压电平启动连接在电;W^Ji的开关而控制该电流产生元件。
18、 ；J5U'J^求17的电阻测量装置，其中开关包括场效应晶体管(FET)。
19、 ^^U'J要求13的电阻测量装置，其中第一电流的tKt^ 5到10mA之间， 而第二电流的,小于3mA。
20、 WJ^求13的电阻测量装置，进一步包括电油供电的手持电子万用l
全文摘要
本发明涉及一种用于开路电流限制器的系统和方法。其中，电阻测量电路包括电流产生元件、电流控制元件和电压测量元件。目标电阻的大小可以通过将目标电阻连接在电阻测量电路中的第一和第二测量端子之间、向目标电阻施加由电流产生元件所产生的电流、以及确定跨目标电阻的电压来测量。当没有目标电阻连接在该第一和第二测量端子之间时，电流控制元件控制电流产生元件减少电阻测量电路的电流损耗。
文档编号G01R15/12GK101441235SQ20081021547
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月14日 优先权日2007年8月14日
发明者小本杰明·恩格 申请人:福鲁克公司