一种PCB电流检测方法及系统与流程

本发明涉及医疗器械，特别是涉及一种pcb电流检测方法及系统。

背景技术：

1、目前包括内窥镜冷光源系统在内的大部分电子产品几乎采用取样电阻的方式检测电流，采用取样电阻(r)采集电压(u)，通过i＝u/r得到线路工作电流。这种检测方式加入了采样电阻，对主电路有一定影响，并且需要电阻值足够小，在低电流的高精度检测方面存在一定的缺陷，甚至无法检测。例如，内窥镜冷光源系统中，取样电阻为5mω，导致低档位(40ma以下)无法测量，高档位(14a以上)有功率损耗，低档位电流检无法精准检测会导致光源调光配比困难，高档位的功率损耗对系统的长期稳定运行有一定影响。

2、因此本领域技术人员致力于开发一种无需取样电阻的pcb电流检测方法及系统。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供无需取样电阻的pcb电流检测方法及系统。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种pcb电流检测方法，包括以下步骤：

3、s1：在pcb线路输入端和输出端分别各取两个电压输入点，分别为第一输入点和第二输入点与第三输入点和第四输入点；

4、s2：分别采集第一输入点和第二输入点间电压差值，为第一路直流电压信号；第三输入点和第四输入点间电压差值，为第二路直流电压信号；

5、s3：分别对第一路直流电压信号和第二路直流电压信号隔离叠加交流信号得到第一待测信号和第二待测信号；

6、s4：分别对第一待测信号和第二待测信号通过运放和施加激励开关信号进行相敏检波，得到第一和频和差频信号与第二和频和差频信号；

7、s5：分别通过两个低通滤波电路单元将第一和频和差频信号与第二和频和差频信号中的差频信号滤除，得到两路带有和频信号的直流电压送入mcu，通过两路滤波输出电压信号拟合得到采集电压，根据电压计算可得电流值。

8、通过本方法，可不用采样电阻，避免工作电流过高引起的额外功率损耗，能够精准测量电流。

9、较佳的，在所述步骤s3后还包括步骤：

10、s31：对第一待测信号和第二待测信号分别叠加温度补偿电压，再进入步骤s4。因线路板在不同温度下呈现的阻抗不同，故引入温度补偿电压，从而提高检测的准确性。

11、较佳的，在所述步骤s3中，叠加的交流信号为500hz/50mv的交流信号。

12、较佳的，所述步骤s31中，分别通过两个温度补偿电路单元对pcb板材温度进行监测，两个温度补偿电路单元通过热敏电阻进行温度补偿，再将温度补偿电压分别与第一待测信号和第二待测信号进行叠加使用。

13、本发明还提供一种pcb电流检测系统，包括第一电压采集单元和第二电压采集单元，所述第一电压采集单元连接第一相敏检波单元，所述第二电压采集单元连接第二相敏检波单元，所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元输出端连接mcu。第一电压采集单元和第二电压采集单元分别用于采集pcb板材输入端和输出端的第一路直流电压信号和第二路直流电压信号，而所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元则分别对两路直流电压信号叠加交流信号后分别进行相敏检波。

14、较佳的，所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元输入端分别连接第一交流信号生成单元和第二交流信号生成单元。第一交流信号生成单元和第二交流信号生成单元用于生成两路交流信号，用于叠加在第一路直流电压信号和第二路直流电压信号上，形成第一待测信号和第二待测信号。

15、较佳的，所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元输入端分别连接第一温度补偿电路单元和第二温度补偿电路单元，用于对两路待测信号进行温度补充，提高检测准确率。

16、较佳的，所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元分别连接第一激励信号发生单元和第二激励信号发生单元。第一激励信号发生单元和第二激励信号发生单元用于生成激励开关信号，从而分别对第一待测信号和第二待测信号进行相敏检波。

17、较佳的，所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元输出端分别通过第一低通滤波电路单元和第二低通滤波电路单元连接mcu。第一低通滤波电路单元和第二低通滤波电路单元将第一和频和差频信号与第二和频和差频信号中差频信号滤除，从而将得到带有和频信号的直流电压送入mcu。

18、本发明的有益效果是：本发明取消了采样电阻，避免工作电流过高引起的额外功率损耗；提高了各电流档位测量精度，避免了外界信号干扰、纹波噪音引起的数据不稳。

技术特征：

1.一种pcb电流检测方法，其特征是，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的pcb电流检测方法，其特征是，在所述步骤s3后还包括步骤：

3.如权利要求1所述的pcb电流检测方法，其特征是：在所述步骤s3中，叠加的交流信号为500hz/50mv的交流信号。

4.如权利要求2所述的pcb电流检测方法，其特征是：所述步骤s31中，分别通过两个温度补偿电路单元对pcb板材温度进行监测，两个温度补偿电路单元通过热敏电阻进行温度补偿，再将温度补偿电压分别与第一待测信号和第二待测信号进行叠加使用。

5.一种pcb电流检测系统，其特征是：包括第一电压采集单元和第二电压采集单元，所述第一电压采集单元连接第一相敏检波单元，所述第二电压采集单元连接第二相敏检波单元，所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元输出端连接mcu。

6.如权利要求5所述的pcb电流检测系统，其特征是：所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元输入端分别连接第一交流信号生成单元和第二交流信号生成单元。

7.如权利要求5所述的pcb电流检测系统，其特征是：所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元输入端分别连接第一温度补偿电路单元和第二温度补偿电路单元。

8.如权利要求6所述的pcb电流检测系统，其特征是：所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元分别连接第一激励信号发生单元和第二激励信号发生单元。

9.如权利要求5所述的pcb电流检测系统，其特征是：所述第一相敏检波单元和第二相敏检波单元输出端分别通过第一低通滤波电路单元和第二低通滤波电路单元连接mcu。

技术总结
本发明公开了一种PCB电流检测方法及系统，PCB电流检测方法，包括以下步骤：S1：在PCB线路输入端和输出端分别各取两个电压输入点；S2：分别采集第一输入点和第二输入点间电压差值，为第一路直流电压信号；第三输入点和第四输入点间电压差值，为第二路直流电压信号；S3：分别对第一路直流电压信号和第二路直流电压信号隔离叠加交流信号得到第一待测信号和第二待测信号；S4：分别对第一待测信号和第二待测信号通过运放和施加激励开关信号进行相敏检波；S5：滤除差频信号，得到两路带有和频信号的直流电压送入MCU，通过两路滤波输出电压信号拟合得到采集电压，根据电压计算可得电流值。本发明取消了采样电阻，提高了各电流档位测量精度。

技术研发人员：刘贵成,陈魁,师永涛,付豪,赵谧,邓安鹏
受保护的技术使用者：重庆金山医疗技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12