一种直流电流源输出电流的获取方法及装置与流程

本发明涉及人工智能的，特别是涉及一种直流电流源输出电流的获取方法及装置。

背景技术：

1、近年来，随着数字化和智能化的不断推进，数字源表的优点日益突出，数字源表是将高精度信号源、高精度万用表、可编程电子负载等仪器一体化的新型仪器，因此数字源表的发展趋势实际上就是高精度电压电流输出、高精度数据采集、有源负载等技术的发展趋势，其中，直流电流源是数字源表的重要组成部分。

2、早期的直流电流源多采用纯模拟控制方式，即通过改变电位器接入电路的阻值的方式来调节输出电流；虽然这种设计实现较为简单，但其最大的问题在于调节步进大且不易精准调整，容易使输出电流出现较大波动，因此如何提升直流电流源稳定度，成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种直流电流源输出电流的获取方法及装置，提高直流电流源的稳定度。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种直流电流源输出电流的获取方法，包括：

3、获取用户设定的数字信号，对所述数字信号进行数模转化，得到模拟信号，并对所述模拟信号进行放大，得到放大信号，并基于所述放大信号，生成目标电路的目标信号；

4、对交流市电进行直流转化，得到直流电压，根据所述目标信号和所述直流电压，得到所述目标电路的初始电压信号；

5、获取所述目标电路的串联负反馈电路，并基于所述串联负反馈电路对所述初始电压信号进行反馈调节，得到反馈信号；

6、对所述反馈信号进行系统误差校正，得到校正信号，并对所述校正信号进行稳压处理，得到所述目标电路的稳定电流，并将所述稳定电流作为直流电流源的输出电流。

7、在一种可能的实现方式中，对所述数字信号进行数模转化，得到模拟信号，具体包括：

8、基于预设的数模转换算法对所述数字信号进行数模转换处理，得到模拟信号，其中，所述数模转换算法如下所示：

9、

10、其中，i设定为用户设定的数字信号，单位为安培，r采样为当前量程挡位下反馈回路中的采样电阻值，单位为欧姆；p放大为调理电路程控放大倍数，vda是所述数字信号的模拟信号，v为反馈回路中的偏置项。

11、在一种可能的实现方式中，对交流市电进行直流转化，得到直流电压，具体包括：

12、对所述交流市电进行降压处理，得到所述交流市电的工频交流电；

13、对所述工频交流电进行高频整流，得到所述工频交流电的脉动直流电；

14、对所述脉动直流电进行滤波处理，得到所述脉动直流电的滤波电压；

15、对所述滤波电压进行稳压处理，得到所述滤波电压的直流电压。

16、在一种可能的实现方式中，所述对所述反馈信号进行系统误差校正，得到所述反馈信号的校正信号，具体包括：

17、基于预设的动态窗口滑动平均滤波算法对所述反馈信号进行一级校正，得到所述反馈信号的一级信号；

18、基于预设的分段插值误差校正算法对所述一级信号进行二级校正，得到所述一级信号的二级信号，并将所述二级信号作为所述反馈信号的校正信号。

19、在一种可能的实现方式中，基于预设的动态窗口滑动平均滤波算法对所述反馈信号进行一级校正，得到所述反馈信号的一级信号，具体包括：

20、根据所述反馈信号，生成预设长度的数据缓冲区，根据先入先出的队列方式，生成所述数据缓冲区的目标滤波处理窗口；

21、根据所述目标滤波处理窗口的有效数据，得到所述目标滤波处理窗口的算术平均值，并根据所述算术平均值生成所述反馈信号的一级信号。

22、在一种可能的实现方式中，获取所述目标电路的串联负反馈电路，并基于所述串联负反馈电路对所述初始电压信号进行反馈调节，得到反馈信号，具体包括：

23、根据预设的控制算法生成硬件调节器，基于所述硬件调节器与预设的电压采样调理电路，生成所述目标电路的串联负反馈电路；

24、基于所述串联负反馈电路中的所述电压采样调理电路，对所述初始电压信号进行采样，得到所述初始电压信号的标准电压信号；

25、将所述标准电压信号输入到所述串联负反馈电路中的所述硬件调节器，得到所述标准电压信号的反馈值；

26、计算所述反馈值与所述数字信号的差值，根据所述差值对所述初始电压信号进行动态调整，得到所述初始电压信号的反馈信号。

27、在一种可能的实现方式中，根据预设的控制算法生成硬件调节器，其中，所述预设的控制算法，如下所示：

28、

29、其中，kp是比例系数、ti是积分系数，e(t)为设定值与实际值的偏差随时间的变化曲线，u(t)是比例积分输出值随时间的变化曲线。

30、本发明还提供了一种直流电流源输出电流的获取装置，包括：数模转化模块，交直转化模块、反馈调节模块和误差校正模块；

31、其中，所述数模转化模块，用于获取用户设定的数字信号，对所述数字信号进行数模转化，得到模拟信号，并对所述模拟信号进行放大，得到放大信号，并基于所述放大信号，生成目标电路的目标信号；

32、所述交直转化模块，用于对交流市电进行直流转化，得到直流电压，根据所述目标信号和所述直流电压，得到所述目标电路的初始电压信号；

33、所述反馈调节模块，用于获取所述目标电路的串联负反馈电路，并基于所述串联负反馈电路对所述初始电压信号进行反馈调节，得到反馈信号；

34、所述误差校正模块，用于对所述反馈信号进行系统误差校正，得到校正信号，并对所述校正信号进行稳压处理，得到所述目标电路的稳定电流，并将所述稳定电流作为直流电流源的电流输出。

35、在一种可能的实现方式中，所述数模转化模块，用于对所述数字信号进行数模转化，得到模拟信号，具体包括：

36、基于预设的数模转换算法对所述数字信号进行数模转换处理，得到模拟信号，其中，所述数模转换算法如下所示：

37、

38、其中，i设定为用户设定的数字信号，单位为安培，r采样为当前量程挡位下反馈回路中的采样电阻值，单位为欧姆；p放大为调理电路程控放大倍数，vda是所述数字信号的模拟信号，v为反馈回路中的偏置项。

39、在一种可能的实现方式中，所述交直转化模块，用于对交流市电进行直流转化，得到直流电压，具体包括：

40、对所述交流市电进行降压处理，得到所述交流市电的工频交流电；

41、对所述工频交流电进行高频整流，得到所述工频交流电的脉动直流电；

42、对所述脉动直流电进行滤波处理，得到所述脉动直流电的滤波电压；

43、对所述滤波电压进行稳压处理，得到所述滤波电压的直流电压。

44、在一种可能的实现方式中，所述误差校正模块，用于对所述反馈信号进行系统误差校正，得到所述反馈信号的校正信号，具体包括：

45、基于预设的动态窗口滑动平均滤波算法对所述反馈信号进行一级校正，得到所述反馈信号的一级信号；

46、基于预设的分段插值误差校正算法对所述一级信号进行二级校正，得到所述一级信号的二级信号，并将所述二级信号作为所述反馈信号的校正信号。

47、在一种可能的实现方式中，所述误差校正模块，用于基于预设的动态窗口滑动平均滤波算法对所述反馈信号进行一级校正，得到所述反馈信号的一级信号，具体包括：

48、根据所述反馈信号，生成预设长度的数据缓冲区，根据先入先出的队列方式，生成所述数据缓冲区的目标滤波处理窗口；

49、根据所述目标滤波处理窗口的有效数据，得到所述目标滤波处理窗口的算术平均值，并根据所述算术平均值生成所述反馈信号的一级信号。

50、在一种可能的实现方式中，所述反馈调节模块，用于获取所述目标电路的串联负反馈电路，并基于所述串联负反馈电路对所述初始电压信号进行反馈调节，得到反馈信号，具体包括：

51、根据预设的控制算法生成硬件调节器，基于所述硬件调节器与预设的电压采样调理电路，生成所述目标电路的串联负反馈电路；

52、基于所述串联负反馈电路中的所述电压采样调理电路，对所述初始电压信号进行采样，得到所述初始电压信号的标准电压信号；

53、将所述标准电压信号输入到所述串联负反馈电路中的所述硬件调节器，得到所述标准电压信号的反馈值；

54、计算所述反馈值与所述数字信号的差值，根据所述差值对所述初始电压信号进行动态调整，得到所述初始电压信号的反馈信号。

55、在一种可能的实现方式中，所述反馈调节模块，用于根据预设的控制算法生成硬件调节器，其中，所述预设的控制算法，如下所示：

56、

57、其中，kp是比例系数、ti是积分系数，e(t)为设定值与实际值的偏差随时间的变化曲线，u(t)是比例积分输出值随时间的变化曲线。

58、本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的直流电流源输出电流的获取方法。

59、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任意一项所述的直流电流源输出电流的获取方法。

60、本发明实施例一种直流电流源输出电流的获取方法及装置，与现有技术相比，具有如下有益效果：

61、通过获取用户设定的数字信号，对数字信号进行数模转化，得到模拟信号，并对模拟信号进行放大，得到放大信号，并基于放大信号，生成目标电路的目标信号；对交流市电进行直流转化，得到直流电压，根据目标信号和直流电压，得到目标电路的初始电压信号；获取目标电路的串联负反馈电路，并基于串联负反馈电路对初始电压信号进行反馈调节，得到反馈信号；对反馈信号进行系统误差校正，得到校正信号，并对校正信号进行稳压处理，得到目标电路的稳定电流，并将稳定电流作为直流电流源的输出电流；与现有技术相比，本发明的技术方案通过对得到的反馈信号进行系统误差校正和稳压处理，保证直流电流源输出电流的准确度，进一步增强直流电流源的性能表现，能提高直流电流源的稳定度。