高边电流检测装置及系统制造方法及图纸

本申请提供了一种高边电流检测装置及系统，包括：采样电路、隔离放大器、信号处理电路和模数转换电路。采样电路的第一端用于电连接电源。采样电路的第二端用于电连接负载。隔离放大器并联于所述采样电路的两端。隔离放大器用于检测采样电路两端的电压降，得到第一检测电压。信号处理电路的输入端与隔离放大器的输出端电连接。信号处理电路用于获取第一检测电压，并对第一检测电压进行滤波放大处理，得到第二检测电压。模数转换电路与信号处理电路的输出端电连接。模数转换电路的输出端用于电连接上位机。模数转换电路用于获取第二检测电压，并将第二检测电压由模拟信号转换为数字信号后发送至所述上位机，以确定负载的电流值。

High side current detection device and system

【技术实现步骤摘要】
高边电流检测装置及系统
本申请涉及负载电流检测
，特别是涉及高边电流检测装置及系统。
技术介绍
目前，在高电压的环境下检测小电流，采用的检测装置是在高电压的被测线路上串上一个采样电阻，在采样电阻的两端与地之间分别加上两个分压电阻，用于测得采样电阻两端的电压。同时接入差分放大器以取得采样电阻上的电压，来推算出采样电阻上的电流。但在实际测量中由于被测线路上的电压有5000V，所以两个分压电阻的分压比很大，导致分压电阻无法达到所需精度。同时由于被测线路上电流很小，导致无法准确测得采样电阻上的电压，存在测量可靠性差的问题
技术实现思路
基于此，有必要针对现有检测装置无法准确测得采样电阻上的电压，存在测量可靠性差的问题，提供一种高边电流检测装置及系统。一种高边电流检测装置，包括：采样电路，所述采样电路的第一端用于电连接电源，所述采样电路的第二端用于电连接负载；隔离放大器，并联于所述采样电路的两端，用于检测所述采样电路两端的电压降，得到第一检测电压；信号处理电路，所述信号处理电路的输入端与所述隔离放大器的输出端电连接，用于获取所述第一检测电压，并对所述第一检测电压进行滤波放大处理，得到第二检测电压；以及模数转换电路，与所述信号处理电路的输出端电连接，所述模数转换电路的输出端用于电连接上位机，用于获取所述第二检测电压，并将所述第二检测电压由模拟信号转换为数字信号发送至所述上位机，以确定所述负载的电流值。在其中一个实施例中，所述隔离放大器的公共端与所述采样电路的第二端电连接，所述隔离放大器还用于将所述电源提供的供电电压与所述信号处理电路进行隔离。在其中一个实施例中，所述采样电路包括：采样电阻，所述采样电阻的第一端与所述电源电连接，所述采样电阻的第二端与所述负载电连接，所述隔离放大器并联于所述采样电阻的两端。在其中一个实施例中，所述信号处理电路包括：低通滤波电路，所述低通滤波电路的输入端与所述隔离放大器的输出端电连接，用于获取所述第一检测电压，并对所述第一检测电压进行滤波处理，得到滤波电压；以及放大处理电路，所述放大处理电路的输入端与所述低通滤波电路的输出端电连接，所述放大处理电路的输出端与所述模数转换电路电连接，用于获取所述滤波电压，并对所述滤波电压进行放大处理，得到所述第二检测电压并发送至所述模数转换电路。在其中一个实施例中，所述低通滤波电路包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述隔离放大器的输出端电连接，所述第一电阻的第二端与所述放大处理电路的输入端电连接；以及第一电容，所述第一电容的第一端分别与所述第一电阻的第二端和所述放大处理电路的输入端电连接，所述第一电容的第二端接地。在其中一个实施例中，所述放大处理电路包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的第一输入端与所述低通滤波电路的输出端电连接，所述第一运算放大器的输出端与所述模数转换电路电连接；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一运算放大器的第二输入端电连接，所述第二电阻的第二端接地；第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端电连接；以及第二电容，并联于所述第三电阻的两端。在其中一个实施例中，所述高边电流检测装置还包括：电压跟随电路，所述电压跟随电路串联于所述信号处理电路和所述模数转换电路之间，用于获取所述第二检测电压，并将所述第二检测电压进行相位补偿后输出至所述模数转换电路。在其中一个实施例中，所述电压跟随电路包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一输入端与所述信号处理电路的输出端电连接，所述第二运算放大器的输出端与所述模数转换电路电连接；第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第二运算放大器的第二输入端电连接，所述第四电阻的第二端与所述第二运算放大器的输出端电连接；以及第三电容，并联于所述第四电阻的两端。在其中一个实施例中，所述电源提供的供电电压大于1000V。一种高边电流检测系统，应用于多路负载，包括上述任一项实施例所述的高边电流检测装置，多个所述采样电路的第一端均用于电连接所述电源，每个所述采样电路的第二端电连接一个所述负载；以及上位机，与多个所述模数转换电路的输出端电连接，用于获取多个所述第二检测电压对应的数字电压值，并基于所述数字电压值确定每一路所述负载的电流值。在其中一个实施例中，所述电源提供的供电电压大于1000V。与现有技术相比，上述高边电流检测装置及系统，通过所述隔离放大器检测所述采样电路两端的电压降，并与所述信号处理电路和所述模数转换电路配合，将采集的所述第一检测电压依次进行滤波、放大、模数转换后得到对应的数字电压信号，并发送至所述上位机，从而确定所述负载的电流值；同时通过所述隔离放大器将所述电源提供的供电电压隔离在所述隔离放大器的输入侧，不仅可以有效降低所述供电电压对所述信号处理电路和所述模数转换电路的干扰，提升检测链路的性能指标，还能够有效提升检测链路的可靠性和稳定性。附图说明图1为本申请一实施例提供的高边电流检测装置的电路原理图；图2为本申请一实施例提供的高边电流检测装置的电路示意图；图3为本申请一实施例提供的信号处理电路和电压跟随电路的电路示意图；图4为本申请一实施例提供的高边电流检测系统的电路示意图。10高边电流检测装置100采样电路101电源102负载110采样电阻20高边电流检测系统21上位机200隔离放大器300信号处理电路310低通滤波电路311第一电阻312第一电容320放大处理电路321第一运算放大器322第二电阻323第三电阻324第二电容400模数转换电路500电压跟随电路510第二运算放大器520第四电阻530第三电容具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高边电流检测装置，其特征在于，包括：/n采样电路(100)，所述采样电路(100)的第一端用于电连接电源(101)，所述采样电路(100)的第二端用于电连接负载(102)；/n隔离放大器(200)，并联于所述采样电路(100)的两端，用于检测所述采样电路(100)两端的电压降，得到第一检测电压；/n信号处理电路(300)，所述信号处理电路(300)的输入端与所述隔离放大器(200)的输出端电连接，用于获取所述第一检测电压，并对所述第一检测电压进行滤波放大处理，得到第二检测电压；以及/n模数转换电路(400)，与所述信号处理电路(300)的输出端电连接，所述模数转换电路(400)的输出端用于电连接上位机(21)，用于获取所述第二检测电压，并将所述第二检测电压由模拟信号转换为数字信号后发送至所述上位机(21)，以确定所述负载(102)的电流值。/n

【技术特征摘要】
1.一种高边电流检测装置，其特征在于，包括：
采样电路(100)，所述采样电路(100)的第一端用于电连接电源(101)，所述采样电路(100)的第二端用于电连接负载(102)；
隔离放大器(200)，并联于所述采样电路(100)的两端，用于检测所述采样电路(100)两端的电压降，得到第一检测电压；
信号处理电路(300)，所述信号处理电路(300)的输入端与所述隔离放大器(200)的输出端电连接，用于获取所述第一检测电压，并对所述第一检测电压进行滤波放大处理，得到第二检测电压；以及
模数转换电路(400)，与所述信号处理电路(300)的输出端电连接，所述模数转换电路(400)的输出端用于电连接上位机(21)，用于获取所述第二检测电压，并将所述第二检测电压由模拟信号转换为数字信号后发送至所述上位机(21)，以确定所述负载(102)的电流值。


2.如权利要求1所述的高边电流检测装置，其特征在于，所述隔离放大器(200)的公共端与所述采样电路(100)的第二端电连接，所述隔离放大器(200)还用于将所述电源(101)提供的供电电压与所述信号处理电路(300)进行隔离。


3.如权利要求1所述的高边电流检测装置，其特征在于，所述采样电路(100)包括：
采样电阻(110)，所述采样电阻(110)的第一端与所述电源(101)电连接，所述采样电阻(110)的第二端与所述负载(102)电连接，所述隔离放大器(200)并联于所述采样电阻(110)的两端。


4.如权利要求1所述的高边电流检测装置，其特征在于，所述信号处理电路(300)包括：
低通滤波电路(310)，所述低通滤波电路(310)的输入端与所述隔离放大器(200)的输出端电连接，用于获取所述第一检测电压，并对所述第一检测电压进行滤波处理，得到滤波电压；以及
放大处理电路(320)，所述放大处理电路(320)的输入端与所述低通滤波电路(310)的输出端电连接，所述放大处理电路(320)的输出端与所述模数转换电路(400)电连接，用于获取所述滤波电压，并对所述滤波电压进行放大处理，得到所述第二检测电压并发送至所述模数转换电路(400)。


5.如权利要求4所述的高边电流检测装置，其特征在于，所述低通滤波电路(310)包括：
第一电阻(311)，所述第一电阻(311)的第一端与所述隔离放大器(200)的输出端电连接，所述第一电阻(311)的第二端与所述放大处理电路(320)的输入端电连接；以及
第一电容(312)，所述第一电容(312)的第一端分别与所述第一电阻(311)的第二端和所述放大处理电路(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪期鸣，杨延嗣，王洪涛，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31