在上述操作之外，控制部件178提供获取的电压信号的一部分的拒绝，其中这种拒绝的部分包括这种程度的脉冲噪声:该脉冲噪声将会损害电气测量设备的正确操作。控制部件178还提供通过在没有参考输入信号被施加于电势衰减器154、152时分析获取的电压信号来确定存在于获取的电压信号中的噪声的电平。控制部件178还用于根据确定的噪声的电平提供电压测量的准确性的指示。
[0091]经由线电压的进一步测量，通过与以上针对图4的设备描述的形式相同的形式来实现参考输出信号的计算中的线电压噪声的减小。在W0 2014/072733中进一步描述了这个方案。
[0092]本发明适用于DC设备。这种DC设备的例子是包括电池的推进设备。实现本发明的电气测量设备被用于低边电流感测的DC设备300的方框图表示被示出在图7A中。图7A的DC设备300被包括在电动车辆或其它电池供电装置中。DC设备300包括电池306。通过分流电阻器20的形式的低边传感器来测量电池306的输送和充电电流。DC设备300还包括如以上参照图1所述的形式和功能的信号源22、电压测量设备24和处理设备26。电池306和负载302以及再充电电路310之间的公共节点308在图7A中被表示为有效接地点。
[0093]当负载电流由电池306输送到负载302时，分流电阻器20使相同负载电流经过。当再充电电路310(例如，发电机)对电池306进行再充电时，流入到分流电阻器20中的电流是电池充电电流。分流电阻器20因此用于在电池的放电和充电期间测量电流。在图7A的DC设备中，负载电流按照从mA到lOOOAmp的数量级显著变化。此外，根据负载的性质和负载的切换，负载电流能够具有不同频率的分量。以上参照图1、2、3A和3B提供的描述解释处理设备26如何用于提取负载输出电流、电流测量设备的传递函数和电流测量设备的传递函数的变化中的至少一个。
[0094]实现本发明的电气测量设备被用于电池电压测量的DC设备320的方框图表示被示出在图7A中。图7B的DC设备320被包括在电动车辆或其它电池供电装置中。DC设备320包括电池306。通过分压器154、152测量电池306的电压。DC设备300还包括如以上参照图5所述的形式和功能的信号源162、电压测量设备164和处理设备166。电池306和负载302以及再充电电路310之间的公共节点308在图7B中被表示为有效接地点。
[0095]当负载电流由电池306输送到负载302时，或者当再充电电路310 (例如，发电机)对电池306进行再充电时，分压器154、152将在电池处提供的的线电压衰减至合适的待测量的电平。以这种方式，能够在放电和充电的不同阶段期间监测电池。在图7B的DC设备中，电池电压能够从几伏特显著改变为10几伏特。此外，根据负载的性质和负载的切换，电池电压能够具有不同频率的分量。以上参照图5、6、3A和3B提供的描述解释处理设备166如何用于提取线电压、电压测量设备的传递函数和电压测量设备的传递函数的变化中的至少一个。
【主权项】
1.一种电气测量设备，包括: 测量装置，被构造为关于电路来布置，该电路产生电信号，该测量装置在如此布置时操作用于测量所述电信号； 信号源，操作用于将参考输入信号施加于测量装置，由此来自测量装置的输出信号包括与所述电信号对应的电输出信号、和与所述参考输入信号对应的参考输出信号，参考输入信号具有在多个周期中的每个周期上重复的基本上分段恒定的形式；和 处理设备，操作用于:确定至少一个累积表示，所述累积表示的确定包括对所述输出信号的多个接收的部分求和，所述多个接收的部分中的每个部分对应于参考输入信号的周期的至少一部分并且是相同部分；以及根据所述至少一个累积表示和参考输入信号确定用于测量装置的传递函数、用于测量装置的传递函数的变化和电信号中的至少一个。2.如权利要求1所述的电气测量设备，其中所述电路产生电流信号，所述测量装置被构造为测量该电流信号，并且输出信号中所包括的电输出信号对应于该电流信号。3.如权利要求2所述的电气测量设备，其中所述测量装置包括操作用于测量电流信号的电流传感器，并且所述信号源被构造为施加作为电流的参考输入信号。4.如权利要求1至3中任何一项所述的电气测量设备，其中所述电路产生电压信号，所述测量装置被构造为测量该电压信号，并且输出信号中所包括的电输出信号对应于该电压信号。5.如权利要求4所述的电气测量设备，其中所述测量装置包括操作用于测量电压信号的电势衰减器，并且信号源被构造为施加作为电压的参考输入信号。6.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述传递函数的确定包括:根据所述至少一个累积表示确定至少一个累积振幅；以及确定关于参考输入信号的至少一个参考信号振幅，根据所述至少一个累积振幅和所述至少一个参考信号振幅确定所述传递函数。7.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备操作用于:对所述至少一个累积表示的多个不同部分求和；以及将求和的多个部分除以这些部分的数量以由此确定平均累积表示。8.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备操作使得关于小于参考输入信号的整个周期来确定传递函数，并且所述至少一个累积表示对应于小于参考输入信号的整个周期。9.如权利要求8所述的电气测量设备，其中根据输出信号的多个接收的部分的求和确定初始累积表示，并且处理设备操作用于提供与所述初始累积表示的不同部分对应的第一累积表示和第二累积表示，第一累积表示和第二累积表示对应于小于整个初始累积表示。10.如权利要求8所述的电气测量设备，其中所述处理设备操作用于根据多个接收的部分确定所述至少一个累积表示，所述多个接收的部分中的每个部分对应于参考输入信号的周期的一部分。11.如权利要求8至10中任何一项所述的电气测量设备，其中对输出信号的多个接收的部分求和包括对所述多个接收的部分的对应子部分求和，根据下面各项中的至少一项选择所述对应子部分:测量装置的行为的预特性描述；和在电气测量设备的操作期间的对测量装置的行为的分析。12.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备操作用于关于被识别为具有与转变相关的变化的周期的至少一个部分来确定传递函数。13.如权利要求12所述的电气测量设备，其中所述处理设备操作用于关于所述周期的这样的部分应用加权，该加权不同于关于该周期的不同部分施加的加权。14.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备操作用于确定参考输出信号的至少一个转变相对于参考输入信号的相应的至少一个转变的时间延迟，根据至少一个时间延迟和至少一个累积振幅确定传递函数以由此提供关于相位和振幅的传递函数。15.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理装置操作用于持续地确定所述至少一个累积表示，其中通过对第一多个接收的部分求和来确定第一累积表示，并且随后通过对第二多个接收的部分求和来确定第二累积表示，第二多个接收的部分包括不属于第一多个接收的部分的至少一个更近接收的部分。16.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备还操作用于将窗函数施加于输出信号，在确定所述至少一个累积表示之前施加窗函数。17.如权利要求16所述的电气测量设备，其中所述窗函数被构造为朝着由窗函数定义的窗的相对端衰减输出信号的一部分的振幅。18.如权利要求16或17所述的电气测量设备，其中所述累积表示的确定包括对输出信号的彼此交叠的多个接收的部分中的对应部分求和，窗函数被施加于交叠的接收的部分。19.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备操作用于对传递函数进行缩放，以由此补偿由下面的至少一项引起的缩放:对输出信号的所述多个接收的部分求和；以及将窗函数施加于输出信号。20.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备操作用于在确定累积表示之前变换从测量设备接收的输出信号。21.如权利要求20所述的电气测量设备，其中所述测量装置被构造为进一步测量所述电信号，在所述进一步测量期间不施加参考输入信号，并且变换输出信号包括将从测量设备接收的输出信号减去所述电信号的进一步测量值。22.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备还操作用于将输出信号减去所述至少一个累积表示，以由此从输出信号中去除参考输出信号。23.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述参考输入信号包括下面的至少一项:脉冲波形；具有有着不同占空比的高值和低值的部分的比特流；楼梯波形；和阶梯状波形。24.如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，其中所述处理设备还根据比较累积表示以及识别偏离其它累积表示的至少一个累积表示来选择性地对累积表示进行操作。25.—种电气设备，包括如前面权利要求中任何一项所述的电气测量设备，该电气设备被构造为使得电气测量设备测量由该电气设备产生的电信号。26.如权利要求25所述的电气设备，包括DC设备，并且其中所述电气测量设备被构造为测量下面的至少一项:由DC设备提供的电流；由DC设备吸收的电流；和DC设备中的两个导体之间的电压。27.如权利要求25所述的电气设备，包括AC设备，并且其中所述电气测量设备被构造为测量下面的至少一项:由AC设备提供的电流；由AC设备吸收的电流；和AC设备中的两个导体之间的电压。28.—种电气测量方法，包括: 通过信号源将参考输入信号施加于关于电路布置的测量装置，该电路产生电信号，该测量装置在如此布置时操作以测量所述电信号； 在处理设备中从测量装置接收输出信号，该输出信号包括与所述电信号对应的电输出信号、和与所述参考输入信号对应的参考输出信号，所述参考输入信号具有在多个周期中的每个周期上重复的基本上分段恒定的形式； 确定至少一个累积表示，所述累积表示的确定包括对输出信号的多个接收的部分求和，所述多个接收的部分中的每个部分对应于参考输入信号的周期的至少一部分并且是相同部分；以及 根据所述至少一个累积表示和参考输入信号，确定用于测量装置的传递函数、用于测量装置的传递函数的变化和电信号中的至少一个。
【专利摘要】本发明涉及电气测量设备(10)。电气测量设备(10)包括测量装置(20，24)，测量装置(20，24)被构造为关于电路(12，14，16，18)布置，电路(12，14，16，18)产生电信号，测量装置(20，24)在如此布置时操作用于测量电信号。电气测量设备(10)还包括信号源(22)，信号源(22)操作用于将参考输入信号施加于测量装置(20，24)，由此来自测量装置的输出信号包括与电信号对应的电输出信号和与参考输入信号对应的参考输出信号，参考输入信号具有在多个周期中的每个周期上重复的基本上分段恒定的形式。电气测量设备(10)还包括处理设备(26)，处理设备(26)操作用于：确定至少一个累积表示，累积表示的确定包括对输出信号的多个接收的部分求和，所述多个接收的部分中的每个部分对应于参考输入信号的周期的至少一部分并且是相同部分；以及根据所述至少一个累积表示和参考输入信号，确定用于测量装置的传递函数、用于测量装置的传递函数的变化和电信号中的至少一个。
【IPC分类】G01R1/20, G01R19/00, G01R21/133, G01R11/66, G01R15/14, G01R19/25, G01R11/25
【公开号】CN105247376
【申请号】CN201480030949
【发明人】S·A·A·达内斯, W·M·J·霍兰德, J·斯图尔特, J·E·D·赫维茨
【申请人】亚德诺半导体集团
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年5月30日
【公告号】EP3004901A1, US20160154029, WO2014191776A1