本实用新型专利技术属于电流测量设备技术领域，尤其涉及一种具有1000V误操作保护的侵入式电流测量装置，包括输入采样测量模块，包括输入端口、取样电路、信号输出电路、第一节点及第二节点；前级保护及取样开关模块，包括一级开关电路、输入电流监测电路及第三节点；后级保护及取样开关模块，包括第I二级开关电路；所述取样电路包括依次连接的第一取样单元及第N取样单元；所述第一取样单元为能够承受瞬间1000V以上电流的粗铜线电阻。本申请通过将第一取样单元设置为能够承受瞬间1000V以上电流的粗铜线电阻，进而有效保护装置。进而有效保护装置。进而有效保护装置。
【技术实现步骤摘要】
一种具有1000V误操作保护的侵入式电流测量装置
[0001]本申请涉及电流测量
，特别涉及一种具有1000V误操作保护的侵入式电流测量装置。
技术介绍
[0002]在相关技术中，当采用万用表对目标进行电流测量时，需要预先对电流大小进行估算，再经过手动选择输入端口及量程。若待测目标的电流值偏小且选择大电流测量通道，则由于分辨率小而读数不准确，影响测量精度；若待测目标的电流值偏大且选择小电流测量通道，则会直接烧坏小电流测量通道的保险丝管，造成万用表损坏，从而要对万用表进行维修，十分麻烦。
[0003]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
[0004]鉴于以上技术问题中的至少一项，本申请提供一种具有1000V误操作保护的侵入式电流测量装置，解决了在相关技术中，当采用万用表对目标进行电流测量时，需要预先对电流大小进行估算，再经过手动选择输入端口及量程。若待测目标的电流值偏小且选择大电流测量通道，则由于分辨率小而读数不准确，影响测量精度；若待测目标的电流值偏大且选择小电流测量通道，则会直接烧坏小电流测量通道的保险丝管，造成万用表损坏，从而要对万用表进行维修，十分麻烦的问题。
[0005]本申请实施例提供一种具有1000V误操作保护的侵入式电流测量装置，包括：
[0006]输入采样测量模块，包括输入端口、取样电路、信号输出电路、第一节点及第二节点，输入端口与第一节点连接，取样电路的第一端、信号输出电路的第一端与第一节点连接，取样电路的第二端、信号输出电路的第二端与第二节点连接，取样电路上还具有多个接入点；
[0007]前级保护及取样开关模块，包括一级开关电路、输入电流监测电路及第三节点，一级开关电路的第一端与输入端口连接，一级开关电路的第二端、输入电流检测电路的第一端与第三节点连接，输入电流监测电路的第二端与一级开关电路的第三端连接，第三节点与第二节点连接；
[0008]后级保护及取样开关模块，包括第I二级开关电路，第I二级开关电路的第一端与输入端口连接，第I二级开关电路的第二端与取样电路的一接入点连接，其中，I≥1，I为整数。
[0009]本申请具有如下技术效果：本申请通过输入采样测量模块、前级保护及取样开关模块及后级保护及取样开关模块采用单一挡位测量且共输入端口，有效精简万用表的机械结构及电路结构；此外，通过设置多个第I二级开关电路与取样电路配合，灵活地实现多个量程，进一步实现更大的测量范围及更高的分辨率。本申请通过将第一取样单元设置为能
够承受瞬间1000V以上电流的粗铜线电阻，进而有效保护装置。
[0010]在一种实现方式中，取样电路包括依次连接的第一取样单元及第N取样单元，第一取样单元的第二端、第N取样单元的第一端与第二节点连接，第N取样单元的第二端与接入点连接，接入点与第一节点连接，其中，N＝I+1，N为整数。
[0011]在一种实现方式中，信号输出电路包括选择单元及第一放大单元，选择单元的第一端与第一节点连接，选择单元的第二端与第二节点连接，第一放大单元的第一端与选择单元的第三端连接，第一放大单元的第二端与MCU连接。
[0012]在一种实现方式中，第一放大单元包括运算放大器U2
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A、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R42及模拟开关U11
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A，运算放大器U2
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A的同相输入端通过电路R21与选择单元的第三端连接，运算放大器U2
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A的输出端通过ADC与MCU连接，电阻R22、电阻R42、电阻R23及电阻R24的一端与运算放大器U2
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A反相输入端连接，电阻R22另一端接地，模拟开关U11
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A的输入端分别与电阻R42、电阻R23及电阻R24的另一端连接，模拟开关U11
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A的一输出端与运算放大器U2
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A的输出端连接，模拟开关U11
‑
A的另外两个输出端与MCU连接。
[0013]在一种实现方式中，输入端口与前级保护及取样开关模块之间连接有保险单元。
[0014]在一种实现方式中，一级开关电路包括第一导通单元及第二导通单元，第一导通单元的第一端与输入端口连接，第一导通单元的第三端与输入电流监测电路连接，第二导通单元的第一端与第一导通单元的第二端连接并且与第三节点连接，第二导通单元的第二端与第一导通单元的第一端连接，第二导通单元的第三端与输入电流监测电路连接。
[0015]在一种实现方式中，第一导通单元为场效应管Q5，第二导通单元为场效应管Q6，第一导通单元的第一端为漏极，第一导通单元的第二端为源极，第一导通单元的第三端为栅极，第二导通单元的第一端为漏极，第二导通单元的二端为源极，第二导通单元的第三端为栅极。
[0016]在一种实现方式中，输入电流监测电路包括依次连接的第二放大单元、转换单元及比较单元，第二放大单元与第三节点连接，比较单元与一级开关电路的第三端连接。
[0017]在一种实现方式中，第I二级开关电路包括第三导通单元及第四导通单元，第三导通单元的第一端与输入端口连接，第三导通单元的第三端与MCU连接，第四导通单元的第一端与第三导通单元的第二端连接并且与接入点连接，第四导通单元的第二端与第三导通单元的第一端连接，第四导通单元的第三端与MCU连接。
[0018]在一种实现方式中，第三导通单元为场效应管Q11，第四导通单元为场效应管Q12，第三导通单元的第一端为漏极，第三导通单元的第二端为源极，第三导通单元的第三端为栅极，第四导通单元的第一端为漏极，第四导通单元的二端为源极，第四导通单元的第三端为栅极。
[0019]下面结合附图与实施例，对本技术进一步说明。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本申请实施例中的侵入式电流测量装置的结构框图；
[0022]图2是本申请实施例中的第I二级开关电路与取样电路的连接结构框图；
[0023]图3是本申请实施例中的第一二级开关电路与第二取样单元的连接结构框图；
[0024]图4是本申请实施例中的选择单元与第一放大单元的连接结构框图；
[0025]图5是本申请实施例中的第一放大单元的电路图；
[0026]图6是本申请实施例中的第一导通单元与第二导通单元的连接结构框图；
[0027]图7是本申请实施例中的输入电流监测电路的连接结构框图；
[0028]图8是本申请实施例中的第三导通单元与第四导通单元的连接结构框图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有1000V误操作保护的侵入式电流测量装置，其特征在于，包括：输入采样测量模块，包括输入端口、取样电路、信号输出电路、第一节点及第二节点，所述输入端口与所述第一节点连接，所述取样电路的第一端、信号输出电路的第一端与所述第一节点连接，所述取样电路的第二端、信号输出电路的第二端与所述第二节点连接，所述取样电路上还具有多个接入点；前级保护及取样开关模块，包括一级开关电路、输入电流监测电路及第三节点，所述一级开关电路的第一端与所述输入端口连接，所述一级开关电路的第二端、所述输入电流检测电路的第一端与所述第三节点连接，所述输入电流监测电路的第二端与所述一级开关电路的第三端连接，所述第三节点与所述第二节点连接；后级保护及取样开关模块，包括第I二级开关电路，所述第I二级开关电路的第一端与所述输入端口连接，所述第I二级开关电路的第二端与所述取样电路的一接入点连接，其中，I≥1，I为整数；所述取样电路包括依次连接的第一取样单元及第N取样单元，所述第一取样单元的第二端、第N取样单元的第一端与所述第二节点连接，所述第N取样单元的第二端与所述接入点连接，所述接入点与所述第一节点连接，其中，N＝I+1，N为整数；所述第一取样单元为能够承受瞬间1000V以上电流的粗铜线电阻。2.根据权利要求1所述的具有1000V误操作保护的侵入式电流测量装置，其特征在于，所述信号输出电路包括选择单元及第一放大单元，所述选择单元的第一端与所述第一节点连接，所述选择单元的第二端与所述第二节点连接，所述第一放大单元的第一端与所述选择单元的第三端连接，所述第一放大单元的第二端与MCU连接。3.根据权利要求2所述的具有1000V误操作保护的侵入式电流测量装置，其特征在于，所述第一放大单元包括运算放大器U2
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A、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R42及模拟开关U11
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A，所述运算放大器U2
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A的同相输入端通过所述电路R21与所述选择单元的第三端连接，所述运算放大器U2
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A的输出端通过ADC与所述MCU连接，所述电阻R22、电阻R42、电阻R23及电阻R24的一端与所述运算放大器U2
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A反相输入端连接，所述电阻R22另一端接地，所述模拟开关U11
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A的输入端分别与所述电阻R42、电阻R23及电阻R24的另一端连接，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志凌，黄伟梁，黄雕，
申请(专利权)人：优利德科技中国股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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