[发明专利]高精度原位电阻测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电阻测量。更具体地，本发明涉及进行原位电阻测量 的方法和用于基于所述测量监测设备的方法。例如，本公开能够涉及 在炉中操作的同时对电阻加热元件进行测量的方法以及实时诊断法和 预测故障机制。

背景技术

在下面的背景讨论中，参考某些结构和/或方法。但是，下面的参 考不应当被解释为认为这些结构和/或方法构成现有技术。申请人明确 保留证明这些结构和/或方法不足以作为现有技术的权利。

测量电阻元件的电阻的常规方法通常采用某种形式的RMS或其 它时间平均方案，或者对电阻元件施加有效信号以便进行测量。在前 者的情况中，通常对测量进行重度过滤以去除噪声，因此没有提供本 发明的方法所提供的分辨率或跟踪速度。此外，在采用与时间成比例 的(诸如在过零同步控制的情况中)控制方法的情况下，这些测量趋 于不是很精确。在后者的情况中，测量通常需要在没有施加电源的情 况下进行(这与在正常操作条件下施加电源时进行原位测量正相反)， 并且取决于启动测量所施加的信号，测量可能是系统噪声源。在电源 是DC的情况中，可能不希望或不可能中断电压和电流源来进行测量。

在美国专利No.6,956,489和No.7,012,538中公开了一种用于监测 通电流的加热元件的条件的方法，其内容通过参考而并入这里。

发明内容

确定电路的瞬时电阻值的方法的示例性实施例包括测量电路的原 位瞬时电压，测量电路的原位瞬时电流，以及基于测量的原位瞬时电 压和测量的原位瞬时电流来计算瞬时电阻。

确定电路的瞬时电阻值的方法的另一示例性实施例包括测量电路 的原位瞬时电压，测量电路的原位瞬时电流，测量电路的原位瞬时温 度，以及基于测量的原位瞬时电压和测量的原位瞬时电流来计算瞬时 电阻，并将计算得的瞬时电阻与测量的温度进行关联。

测量系统的示例性实施例包括待测量的电路、EI测量模块以及控 制器，其中EI测量模块被操作地连接到待测量的电路以测量该电路的 原位瞬时电压并测量该电路的原位瞬时电流，其中EI测量模块操作地 连接到控制器以将测量传送到控制器，其中测量系统基于测量的原位 瞬时电压和测量的原位瞬时电流来计算瞬时电阻。

需要理解前面的概括性描述和如下的详细描述都是示例性和解释 性的，意在提供要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

结合附图能够理解以下的详细描述，附图中，相同的数字表示相 同的元件，其中：

图1示出应用于相角触发的负载的示例性测量技术。

图2示出一组周期的示例相角测量图案。

图3示出应用于过零(时间成比例的)负载的示例性测量技术。

图4示出一组周期的示例过零触发的测量图案。

图5是表示测量系统的示例性实施例的方块功能图。

具体实施方式

在AC电源应用中，供电线之间的电压电势周期性地从零增加到 峰值电压，并且一条供电线比另一条供电线正相，然后经过一段时间 下降回零。电压然后再次增加到峰值电压，并且相对的供电线比另一 条供电线正相。对于USA的大部分AC电源，这个周期以60Hz的频 率持续地重复，而在一些其他国家，以50Hz的频率持续地重复。供电 线之间的AC电势变为零的时间点被称为过零点。AC电压一般是三角 函数，其中瞬时电压约是峰值电压乘以sine(θ)，这里θ是弧度，并且完 整的AC周期(包括正半周和负半周)在2π弧度或360度的周期内出 现。

确定电路的瞬时电阻值的示例性方法包括测量电路的原位瞬时电 压和测量电路的原位瞬时电流。基于测量的原位瞬时电压和测量的原 位瞬时电流来计算瞬时电阻。测量的原位瞬时电压和测量的原位瞬时 电流是被同时测量的。

原位测量的示例性实施例是电路中的参数的测量，而该电路被电 连接和操作，优选地，当该电路正常操作时，并且没有中断或修改操 作条件。