[发明专利]一种电压信号和电流信号测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力信号测试技术领域，特别涉及一种电压信号和电流信号测量装置及方法。

背景技术

目前市场上通用的数据采集模块，一般只是针对电压信号采集（例如示波器）或者电流信号采集（例如加入采样电阻或将电流信号转换为电压信号的专用电流信号采集模块）。

但是，实际应用中有时需要采集电压信号，有时需要采集电流信号；并且，有的场合需要既采集电流信号，又采集电压信号，这样，只具有单一电压信号或者单一电流信号测量功能的装置将不能完成测量任务。

现有技术中提供了一种既能测量电流信号又能测量电压信号的装置。

参见图1，该图为现有技术中的一种既能测量电流信号又能测量电压信号的装置。

该测量装置包括电流测量电阻Ri1，第一电压测量电阻Ru1和第二电压测量电阻Ru2，以及切换开关K1。

所述电流测量电阻Ri1和切换开关K1串联为第一支路；所述第一电压测量电阻Ru1和第二电压测量电阻Ru2串联为第二支路；

所述第一支路和第二支路并联；

测试被测设备的电压信号时，将被测设备接入所述第一支路和第二支路并联后的两端，控制所述切换开关K1断开，测试信号的输出端为Ru2上的电压信号，Ru2的两端连接AD采样电路。

测量被测设备的电流信号时，将被测设备接入所述第一支路和第二支路并联后的两端，控制所述切换开关K1闭合，由于Ri1所选取的阻值远小于Ru1与Ru2的串联总阻值，例如Ri1:(Ru1+Ru2)≈1:100；因此可近似认为电流信号全部经过Ri1构成闭合回路，而在Ru1和Ru2中无电流流过，此时送到后续AD采样电路的信号为施加在Ri1上的电压信号，即实现了电流信号的采集。

图1所示的这种装置需要手动控制切换开关K1的状态，进而进行信号采集模式的转换。一般情况是利用一个跨接套将切换开关K1的连线引出，但是一般跨接套放置在该装置的内部，进行跨接套的跨接操作时，需要将该装置的外壳打开，这样操作起来比较麻烦。即使通过相应的电路处理，将跨接套放置在装置的外部，由于跨接套本身比较小，因此在使用过程中容易损坏或丢失，这样将影响装置的正常使用。

综上所述，现有技术中提供的测量装置在进行测量模式切换时操作不方便，并且可靠性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电压信号和电流信号测量装置及方法，进行测量模式切换时操作简单方便，并且可靠性高。

本发明实施例提供一种电压信号和电流信号测量装置，包括：继电器、电流测量电阻、第一电压测量电阻、第二电压测量电阻和控制单元；

所述继电器的常开触点与所述电流测量电阻串联成第一支路；

所述继电器的常闭触点与所述第一电压测量电阻、第二电压测量电阻串联成第二支路；

所述电流测量电阻的两端为电流测试信号的输入端；

所述第二支路的两端为电压测量信号的输入端；

所述第二电压测量电阻的两端为信号采集输出端；所述第二电压测量电阻的一端接地；

所述控制单元，用于采集电流信号时，控制所述继电器的线圈得电；采集电压信号时，控制所述继电器的线圈失电。

优选地，所述第一电压测量电阻的阻值和第二电压测量电阻的阻值之和至少是所述电流测量电阻的阻值的一百倍。

优选地，所述第二电压测量电阻的两端为信号采集输出端。

优选地，所述电流采样电阻为330Ω，所述第一电压测量电阻为23KΩ，第二电压测量电阻为11.5KΩ。

优选地，所述继电器的线圈的一端连接所述控制单元输出的控制信号，所述继电器的线圈另一端接地；

所述控制单元，采集电流信号时，用于输出控制信号为高电平；采集电压信号时，用于输出控制信号为低电平。

优选地，还包括连接所述信号采集输出端的AD采样电路，用于将采集的电压信号或者电流信号进行模数转换。

优选地，所述控制单元与所述AD采样电路集成在一起。

优选地，所述控制单元与所述AD采样电路由集成数据采集模块实现。

优选地，所述第二电压测量电阻的两端的电压范围为±10V*[Ru2/(Ru1+Ru2)]；其中，Ru1为第一电压测量电阻的阻值，Ru2为第二电压测量电阻的阻值。

本发明还提供一种基于所述的电压信号和电流信号的测量装置的测量方法，包括：

判断测量装置接入的测量信号的类型是电压测量信号还是电流测量信号；