[实用新型]一种电流测量电路和万用表

说明书

一种电流测量电路和万用表，包括：信号输入端(信号输入正端和信号输入负端)；信号采样回路，分别与信号输入正端和信号输入负端连接，用于根据预定量程对输入信号进行采样并通过两输出端输出采样信号；放大电路，其同相和反相输入端分别连接信号采样回路的两输出端，用于对采样信号进行放大且至少进行一次放大后再连接公共地；模数转换器，连接放大电路的输出端，用于将采样信号转换成数字信号；处理器，连接模数转换器，用于处理数字信号并输出电流测量结果。由于放大电路对信号采样回路输出的采样信号至少进行一次放大后才与公共地连接，形成差分式的输入级，避免了公共地的各种噪声和干扰信号的影响，提高了电流测量读数的准确度和稳定性。

技术领域

本发明涉及万用表技术领域，具体涉及一种电流测量电路和万用表。

背景技术

台式万用表是一种多用途的精密电子测量仪器，一般包含安培计、电压表、欧姆计等功能，可用于测量电压、电流等低频或者直流信号，在测量和校准领域得到了广泛的应用。电流测量是万用表的一项基本的测试功能，高精度万用表对于电流测量的量程和精度有很高的要求，比如典型的6位半台式万用表，其直流电流测量功能具有10mA、100mA、1A和3A等量程，典型24小时精度可达(0.005％×读数+0.01％×量程)。要达到如此宽的测量范围和精度，对于信号处理电路的设计提出了更高的要求，尤其是对电路噪声的处理，往往成为万用表性能的关键。

采用现有的台式万用表中实现电流测量功能的电路进行电流测量时，需要测量的电流由信号输入正端流入，通过采样电阻之后由信号输入负端流出，形成测量回路；需要测量的电流在通过采样电阻时会产生测量电压，该测量电压通过两级串联的典型负反馈放大电路被放大到模数转换器的满量程测量范围，再由模数转换器转化为数字电压信号输入到CPU(Central Processing Unit，中央处理器)控制系统，由CPU控制系统进行处理，得到测量结果。在该过程中，由于测量回路和后续的放大电路等信号处理电路均使用同一个地平面作为参考，即使用的是公共地平面，这样，在测量回路采用公共地平面进行电流测量时，后续的各个信号处理电路产生的噪声等信号都可以通过公共地平面传递给测量回路，从而导致公共地平面不是测量回路的理想地平面，也就是说，公共地平面存在着各种噪声和干扰信号，而这些噪声和干扰信号再经过两级负反馈放大电路之后会被进一步放大，这样便会导致电流的测量读数不稳定，且不准确，特别是对于小电流的测量，其影响更为明显。

发明内容

本申请提供一种电流测量电路和万用表，以避免公共地平面的各种噪声和干扰信号对电流测量的影响，提高电流测量读数的准确度和稳定性。

根据第一方面，一种实施例中提供一种电流测量电路，包括：

信号输入端，包括信号输入正端和信号输入负端；

信号采样回路，所述信号采样回路分别与信号输入正端和信号输入负端连接，用于根据预定的量程对输入信号进行采样，并通过两输出端输出采样信号；

放大电路，所述放大电路包括同相输入端和反相输入端，同相输入端和反相输入端分别与信号采样回路的第一输出端和第二输出端连接，用于对信号采样回路输出的采样信号进行放大，且对采样信号至少进行一次放大后再连接公共地；

模数转换器，所述模数转换器与放大电路的输出端连接，用于将采样信号转换成数字信号；

处理器，所述处理器与模数转换器连接，用于对数字信号进行处理，输出电流测量结果。

进一步的，所述放大电路包括：

第一阻抗；第二阻抗；

第一放大器，所述第一放大器的同相端与信号采样回路的第一输出端连接，反相端通过第一阻抗与信号采样回路的第二输出端连接，且反相端通过第二阻抗与输出端连接，所述输出端连接模数转换器。

进一步的，所述放大电路包括：