[发明专利]电流测量电路

说明书

一种电流测量电路，适于测量电流沿着诸如电力辅助转向系统的一部分的电路中的路径的流动，所述电流测量电路包括：电流测量电阻器，其串联地位于待测电流可以流动通过的电气路径；第一测量子电路，其测量电阻器的至少一部分的两端下降的电压并产生第一输出信号；以及第二测量子电路，其测量电阻器的至少一部分的两端下降的电压并产生第二输出信号，并且其中两个子电路到电阻器的电气连接彼此独立。

本发明涉及电流测量电路的改进和用于这种电路中的改进的电流感测电阻器。本发明尤其涉及电力辅助转向系统中的电流测量。

众所周知，沿着电路中的路径流动的电流可以通过测量路径内串联连接的电阻器两端的电位降来测量。通过应用欧姆定律，给出电流为I＝(V_i-V_o)/R，其中V_i和V_o是以伏特为单位的电阻器的输入电压和输出电压，并且R是以欧姆为单位的电阻。

通常通过将电阻器的输入侧和输出侧连接到差分放大器的正输入端和负输入端然后连接到微处理器来进行对电位降的测量，其中如果需要，微处理器将差分放大器的输出转换成电流值。

虽然这样的电路通常是可靠的，但是申请人首先认识到其中存在许多可能的故障模式，并且本发明的目的是改进至少一种可能的故障模式。

根据第一方面，本发明提供了一种电流测量电路，其适于测量电流沿着电路(诸如电力辅助转向系统的一部分)中的路径的流动，该电流测量电路包括：

电流测量电阻器，其串联地位于待测电流可以流动通过的电气路径中，

第一测量子电路，其测量电阻器的至少一部分的两端下降的电压，并产生第一输出信号，以及

第二测量子电路，其测量电阻器的至少一部分的两端下降的电压，并产生第二输出信号，

并且其中两个子电路到电阻器的电气连接彼此独立。

在最优选的布置中，除了电气连接彼此独立以外，两个子电路也可以完全独立，由此我们的意思可以是它们没有共享的电部件。

两个子电路可以测量通过电阻器的基本相同的路径两端的电压降。例如，在电阻器具有两个相对侧，其间限定了路径的情况下，每个子电路可以测量电阻器的两侧之间的电压差。

每个子电路可以包括放大器电路。一个子电路的放大器电路可以独立于另一个子电路的放大器电路。

电流测量电路可以包括控制器，该控制器在使用中处理两个子电路的输出以提供单个电流测量作为输出。

在使用中，控制器可以将单个电流测量设置为等于第一输出信号(除非检测到故障)，或者等于第二输出信号的输出(除非检测到故障)。

当检测到故障时，控制器可以将单个电流测量切换为等于第一输出信号和第二输出信号中的另一个。

因此，电流测量电路可以包括监测第一输出信号和第二输出信号以检测故障的故障检测电路。

故障检测电路可以包括比较两个输出信号的比较装置，并且在它们以与预期偏差不一致的方式偏离的情况下，生成指示故障存在的信号。

故障检测装置还可以被布置成对每个子电路执行诊断测试，其中偏移电压被施加到放大器的一个输入端或两个输入端，以确定放大器中或者在将放大器连接到电流感测电阻器的电路中是否存在故障，或者在电阻器本身中是否存在故障。

第一电流测量电路和第二电流测量电路可以测量在感测电阻器元件的不同部分的两端下降的电压，并且根据该测量产生相应的输出信号。

已知流过电阻器的电流将在电阻器两端产生电压降，电压、电流和电阻之间的关系由基尔霍夫定律a来确定：

Vdrop＝I*R

其中Vdrop 1,2是输出信号；