專利名稱：有源電流測試技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子技術(shù)中電流測試技術(shù)，尤其是不把測試工具串聯(lián)進被測試回路來測試電流的技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，公知的主要電流測試技術(shù)主要有兒種 一動圈電流表；二檢流電阻法，把檢流電阻串聯(lián)到電流回路中，測量電壓反映電流的大小； 二利用電磁感應(yīng)原理，檢測被測試電流的磁場的大小，來測量電流的大??；對丁-第一類動圈電流表的技術(shù)，是最古老的電流測試技術(shù)，靠串聯(lián)到電流回路里的線圈產(chǎn)生電磁力使 指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的辦法來測試電流。由于精度差等原因，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。對于第二類技術(shù)，其原理是把一個已知數(shù)值的檢流電阻串聯(lián)到電流回路里，靠測量檢流電阻的端電壓 來反映電流的大小。這個方法的缺陷是一定要把被測量回路斷開，把測量儀器或電流檢測傳感器串接到里 面，然后才能進行測量。實際使用中，需要把電路割斷或者預(yù)先放置電流傳感器，不但使用不方便，而且 很多場合由丁-串入測試儀器帶來很大誤差和干擾。如果采用回路中預(yù)先設(shè)置電流傳感器的方法，對丁-比較 復(fù)雜的電路需耍設(shè)置很多檢流電阻，不但成本增加，制作麻煩而且體積過大。使用采用這類技術(shù)的電流表，來進行電流的測量，需要對很多線路進行割開處理，不但很麻煩，操作 不方便，而且也嚴(yán)重影響電路的可靠。對于第二類技術(shù)，比較典型的是鉗型電流表，可以用把測試鉗夾住被測試電流的留過的導(dǎo)線，檢測測 試鉗中的電磁場大小來測量電流。該技術(shù)缺陷是只能測量交流電流，對于絕大多數(shù)的弱電電子產(chǎn)品，往往 不太可能有可以被鉗到測試鉗里的電線的情況，因此這種測試方法也基本限制到強電的范圍使用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出一種新的電流測試方法，不需要把測試儀器串聯(lián)到被測試回路中，只需要象使用電壓表測 試電壓一樣來測試電流就可以了。本發(fā)明的基本原理是歐姆定律和基爾霍夫定律。通常的導(dǎo)體都是有電阻的，電流流過這個電阻就會產(chǎn)生電壓。如果這個電阻是已知大小的，那么測試 出該電阻的兩端電壓，根據(jù)歐姆定律就可以計算出電流的大小。目前電流測試儀表大部分就是采用這個辦 法的。因為一定要知道檢測電阻的大小，所以目前的電流測試儀表都采用內(nèi)置已知大小的檢流電阻，并把 該電阻串聯(lián)到測試回路中，通過測量該電阻的端電壓的來反映被測試電流的大小。本發(fā)明的關(guān)鍵之一是直接利用被測試電路中的分布電阻，可以是被測試電流流經(jīng)路徑上的導(dǎo)體電阻， 也可以是其他電子器件的等效電阻，例如電路板板上的覆銅走線，把這個未知的分布電阻作為檢流電阻來使用。測量出該電阻兩端的電壓，可以稱做Vxi，記錄下來準(zhǔn)備使用。本發(fā)明的關(guān)鍵之二是對該電阻從兩個測試點注入一個已知的電流IO，同時測量出第二個電壓VX2。根 據(jù)基爾霍夫定律和歐姆定律，用Vxi 、 VX2、 IO這些已知數(shù)據(jù)，可以計算出分布電阻也就是檢流電阻的和被測試電流的大小。這樣，不需要把檢流電阻串聯(lián)到電路里就可以測試出被測試回路的電流大小。本發(fā)明的有益效果是可以根據(jù)本原理制作成電流測試儀器，象測試電壓一樣來測試電流，大大提高 電流表的使用方便性和工作效率，同時減少對被測試電路的干擾。


F面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。 圖l是公知的一種電流測試的等效原理圖。 圖2是本發(fā)明的電流測試的等效原理圖。圖1中，Rx等效被測試回路中的電阻，Ix流過Rx的被測試的電流，Vm電壓表，A、 B、 C、 D、 E、 F為電路節(jié)點。圖2中，Rx等效被測試回路中的電阻，Ix流過Rx的被測試的電流，Vm電壓表，Ic電流源，A、 B、 C、 D、 E、 F為電路節(jié)點。按照電子技術(shù)理論和方法，認(rèn)為Vm電壓表的阻抗為無窮大，Ic電流源內(nèi)阻為無窮大，忽略這兩個參數(shù) 對電路分析的影響。實際電路中的電流源也可以是一個有足夠大內(nèi)電阻的電壓源，只要不影響測試精度就 可以了。公知的電流測試技術(shù)，是必須知道Rx的大小的，因此采取在電流表中設(shè)置已知大小的電阻，通過讀取 Vm電壓表的數(shù)值V,根據(jù)歐姆定律Ix=V/Rx 就可以得到被測試電流的大小。從圖2中可以看出，本發(fā)明的測試方法中比公知的方法多一個電流源Ic。本發(fā)明的方法測試過程是第一步電流源Ic先關(guān)閉，也就是其產(chǎn)生電流10為0，這個時候電路和圖l的等效電流是完全相同的， 同樣通過讀取Vm電壓表的數(shù)值Vxl。本發(fā)明不需要知道Kx的大小，也就是不需要把檢測電阻串聯(lián)到被測試 電路里面，因此Rx也是未知的。實際測量中，可以使用分布電阻來作為檢流電阻。根據(jù)歐姆定律有Vxl=Ix*Rx第二步打開電流源Ic，使其產(chǎn)生數(shù)值可控已知電流IQ，這個時候檢測電阻Rx上的電流就是Io+Ix了， 而根據(jù)基爾霍夫定律，流出被測試電阻的電流仍然是Ix沒有變化。這個時候讀取Vm電壓表的數(shù)值Vx2,根 據(jù)歐姆定律有Vx2= (IO+Ix) *Kx 合并第一步的方程，消除位置的Rx,可以解出T VX1 vTVx2- Vxi可以看到，公式中都是已知或已經(jīng)測量出來的數(shù)值，計算一下就可以得到被測試電流Ix的大小了，而且和 fo:是無關(guān)的。對比圖1和圖2可以很容易看出，公知的檢流電阻測試法實際是本發(fā)明中Io為零的一個特例而已。 變化圖2中的電流源Ic的方向，還可以得到另外一個特例，就是如果Io和被測試電流Ix的方向相反而火 小相等，會導(dǎo)致Vx2為0，這個時候上面的計算公式就不適用了，不過卻可以直接得到被測試電流Ix的大小， 就是等于Io，而電流方向相反。這個特例也是很有用的，當(dāng)被測試電流很小時，而躁聲電壓比較大的時候， 會提高測量結(jié)果的精度。這個測量過程類似電橋，而且達到測量數(shù)值的時候，檢流電阻兩端電壓為零，象 超導(dǎo)體一樣，因此可以稱做超導(dǎo)電橋。本發(fā)明需耍對被測試電路注入電流，而且是主動和可以控制的，所以稱有源電流測試方法。
權(quán)利要求
1.有源電流測試技術(shù)，其特征是把電壓測試儀器和電流源并聯(lián)，然后再并聯(lián)到被測電流流過的檢流電阻上來測量電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的有源電流測試技術(shù)，其特征是測量中只需要把電壓測量表和電流 源并聯(lián)體并聯(lián)到被測電流流過的檢流電阻上就可以了，不需要斷開被測回路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的有源電流測試技術(shù)，其特征是測量中需要對檢流電阻注入電流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的有源電流測試技術(shù)，其特征是測量中一個特例是改變電流源的數(shù) 值和方向，直到并聯(lián)的電壓測試儀器讀數(shù)為零，則電流源的數(shù)值剛好和被測試電流大小相 同，方向相反。
全文摘要
有源電流測試技術(shù)，用被測試電路中的分布電阻做檢流電阻，把電壓測量工具，電流源并聯(lián)到檢流電阻上組成。其基本測試原理為電子學(xué)中的歐姆定律和基爾霍夫定律。測試時，地一步關(guān)閉電流源測試檢流電阻上的電壓；第二步，打開電流源測再試檢流電阻上的電壓。根據(jù)這兩次測試到的電壓和電流源的大小，可以計算出被測試電流大小。本技術(shù)的一個特例是，改變電流源的方向和大小，可以使分布電阻的電壓為零，更方便微電流的測試。采用本技術(shù)可以象測試電壓一樣來測試電流。目前公知的檢流電阻法測試電流實際可以看作本技術(shù)中檢流電阻大小已知，電流源為零時的特例。
文檔編號G01R19/00GK101308170SQ20071007381
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者孫振宇 申請人:孫振宇