[发明专利]在线测量电流的方法和装置

权利要求书

1.一种在线测量电流的方法，具体为：

1)在被测电路中选取一具有线性阻抗的元件；

2)在被测电路保持正常工作状态下，使用选频电压表测取所选元件 两端的电压，然后在所选元件两端并接一测试电源，并且使用选频电压 表测取所选元件两端的电压以及使用选频电流表测取由测试电源和所选 元件所构成的回路中电流；

3)通过计算得出所要测量的电流值；

在进行所述步骤2)之前，首先确定所选元件中工作电流的性质，然 后根据被测量电流的性质，再进行所述步骤2)、步骤3)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当被测量电流为直流时，所 述步骤2)、步骤3)具体为：

用电压测量装置测取所选元件两端的电压，得到一电压值V1；所述 所选元件为电阻，然后，在所选元件两端并接一直流测试电源，使由该 直流测试电源和所选元件构成的回路中产生一测试电流I1，并同时测取 所选元件两端的电压，得到一电压值V2；最后，通过公式：I＝I1×V1/ (V2-V1)计算得出被测电路中的直流工作电流。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当被测量电流为直流时，所 述步骤2)、步骤3)具体为：

用输出方波脉冲信号的测试电源，串联电流测量装置后，并联在所 选元件的两端，所述所选元件为电阻，同时在所选元件两端并联电压测 量装置，分别测取输出方波高电平时的电压Vth、电流Ith和输出方波低 电平时的电压Vtl、电流Itl，最后通过公式 I＝(Ith*Vtl-Vth*Itl)/(Vth-Vtl)计算出所选元件中的直流工作电流I。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当被测量电流为直流时，所 述步骤2)、步骤3)具体为：

首先，用电压测量装置测取所选元件两端的电压，得到一电压值V1； 所述所选元件为电阻，然后，用发出正弦波的交流测试电源与串联在交 流测试电源上的选频电流测量装置并联在所选元件的两端，测取测试电 流It，用选频电压测量装置测取所选元件两端的电压Vt，计算出阻抗值 Z＝Vt/It；最后，通过公式I＝V1/R计算出所选元件中的工作电流I，其中 R为Z的实部。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当被测量电流为交流时，所 述步骤2)、步骤3)具体为：

首先，用选频电压测量装置测取所选元件两端的电压V；然后，用发 出正弦波的交流测试电源与串联在测试电源上的选频电流测量装置并联 在所选元件的两端，测取测试电流It，所述发出正弦波的交流测试电源 选用的频率不同于被测量电流中所包含交流成分的频率，用选频电压测 量装置测取所选元件两端的电压Vt，计算出阻抗值Z＝Vt/It；最后，通 过公式I＝V/Z计算出所选元件中的工作电流I，其中的Z、Vt、It、V、I 均为矢量。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所选元件为被测电路中 的一段导线、电阻、电感或电容。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用四线制测试方法，电流测 试装置与所述测试电源串联后，设置在所述所选元件两端，电压测试装 置同时设置在所述所选元件的两端，电压测试装置与测试电源和电流测 试装置通过所选元件的引线连接。

8.实施上述权利要求1-7任一所述的方法的一种在线测量电流的装置， 其特征在于，该装置包括测试电源、选频电压测量装置、选频电流测量 装置、信号处理单元、显示器，其中，测试电源能够输出直流方波脉冲 信号和交流正弦波信号，信号处理单元用于对选频电压测量装置和选频 电流测量装置测取的信号进行运算处理，以得到所要测量的工作电流值， 显示器用于显示测量结果及测取信号的波形。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元的运算处 理包括对被测量电流有效值的计算、绝对值计算、绝对平均值的计算。