[发明专利]直流电流表和万用表及应用该电流表或万用表的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电量测量仪表技术领域，特别涉及一种直流电流表和万用表及应用该电流表或万用表的测量方法。

背景技术

电量测量包括对电流、电压、功率和电能等的测量，其中电流和电压是电工测量中最基本的两个电量，其它电量和非电量的测量都可以转化成电流或电压进行测量。目前在测量电流或电压时，普遍采用的是电流表、电压表或万用表进行测量。

现有设备在测量某电路中的电流时，需要将测量仪表串联到测量线路中。由于仪表的内阻不为0，这就相当于在测量电路中串联了一个电阻，这个电阻很小，一般不会影响到测量的准确性，但在一些特殊的情况下，如待测量线路中的电阻值与仪表内阻相差较小时，测出的结果就会出现偏差。如图1所示，没有将仪表串联到电路中时，环路电流是1.5A；把仪表串联到电路中测量电流时，测得电流约为1.43A，与准确电流偏离70mA，仪表的内阻影响到了环路电流，导致测量结果错误。

现有设备在测量电路某两点间的电压时，需要将仪表并联在两点之间。由于仪表的内阻不是无穷大，这就相当于在两个测量点之间并联了一个有限大的电阻。这个电阻也是要消耗待测量电路的电流，虽然这个电流很小，一般不会影响到测量的准确性，但在一些特殊的情况下，如待测量电路的阻值与仪表的内阻相差较小时，测出的结果就会出现偏差。如图2所示，没有将仪表并联到电路的两测量点时，两点间电压是2V；用仪表测量两测量点间的电压时，测量值为1.5V。这是因为仪表的内阻需要消耗电流，导致测量结果错误。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种直流电流表，用此直流电流表进行电流测量时，其等效内阻为0，对待测量电路不产生影响，能够准确的测量出电路电流。

基于一个总的发明构思，本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用上述直流电流表进行直流电流测量的方法，此直流电流测量方法能够准确的测量出电路电流。

基于一个总的发明构思，本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种直流万用表，此直流万用表在测量电流时，其等效内阻为0；在测量电压时，其等效内阻无穷大，能够准确的测量出电路中的电流和电压。

基于一个总的发明构思，本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种应用上述直流万用表进行直流电流测量的方法，此直流电流测量方法能够准确的测量出电路电流。

基于一个总的发明构思，本发明所要解决的第五个技术问题是提供一种应用上述直流万用表进行直流电压测量的方法，此直流电压测量方法能够准确的测量出电路电压。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种直流电流表，包括用于与待测量电路的测量点相连接的第一信号输入端和第二信号输入端，还包括：主控制器MCU，电连接有程控电压源模块和电流检测模块，用于根据所述电流检测模块传输过来的信号控制所述程控电压源模块输出电压信号；所述程控电压源模块，用于根据所述MCU的信号输出变化的电压信号，所述程控电压源模块的一个输出端串接有电阻R31，所述电阻R31串接所述第一信号输入端，所述程控电压源模块的另一个输出端电连接所述第二信号输入端；所述电流检测模块，用于将检测到的电流信号传输给所述MCU，所述电流检测模块的一端电连接所述第一信号输入端，所述电流检测模块的另一端电连接所述第二信号输入端；电源模块，用于给所述直流电流表供电，所述电源模块电连接所述MCU。

其中，所述直流电流表还包括用于显示电流值的显示模块，所述显示模块电连接所述MCU。

其中，所述程控电压源模块为程控电压源设备或程控电压源电路。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

一种应用上述直流电流表进行直流电流测量的方法，包括以下步骤：S1、将所述直流电流表串联到待测量的电路中；S2、所述电流检测模块检测电流信号，并将检测到的电流信号传输给所述MCU；S3、所述MCU根据所述电流检测模块传输过来的电流信号判断出电流方向，然后控制所述程控电压源模块输出与所述电流方向相同的电压U1，所述电压U1逐渐增大，直到所述电流检测模块检测到的电流为0；S4、MCU根据公式：I1=U1/(R31+r1)计算出待测量电路的电流值，并通过一显示模块显示电流值I1，其中：I1=待测量电路的电流值，U1=所述电流检测模块检测到的电流为0时的所述程控电压源模块输出的电压值，r1=所述程控电压源模块线路上导线的等效电阻值。

为解决上述第三个技术问题，本发明的技术方案是：