CN101776707A - 电流检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种电流检测装置，包括一第一电阻，一驱动器通过所述电阻提供一电流给一马达以驱动所述马达；一隔离器，所述隔离器与所述第一电阻的两端相连，用于接收所述电流流经所述第一电阻所产生的电位差，所述隔离器对所述电位差进行隔离放大后，输出一隔离信号；以及一处理器，与所述隔离器相连，用于接收所述隔离信号给所述处理器进行处理从而对所述马达驱动器提供给马达的电流进行检测。上述电流检测装置精度较高且成本较低。

Description

电流检测装置
技术领域
本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种电流检测装置。
背景技术
现有技术中，一般采用电流传感器检测马达驱动器提供给马达的电流，而所使用的电流传感器的电流检测范围都是固定的某个整数值，比如5A、10A、20A、30A、50A等等。因此，在实际电流检测时，会有检测范围选用过度的问题，比如，要量测大约24A的电流时，就必须选用量测范围在30A以上的电流传感器，从而会使得测量精度不够。另外，市面上用于检测电流在1A以下的电流传感器比较少，且价格也比较昂贵，因此给用户的使用带来不便以及增加成本负担。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种高精度的电流检测装置，且其成本较低。
一种电流检测装置，包括：
一第一电阻，所述第一电阻的第一端与一驱动器相连，其第二端与一马达相连，所述驱动器通过所述第一电阻提供一电流给所述马达以驱动所述马达；
一隔离器，与所述第一电阻的第一端及第二端相连用于接收所述电流流经所述第一电阻所产生的电位差，并对所述电位差进行隔离以输出一隔离信号；以及
一处理器，与所述隔离器相连，所述隔离器通过所述处理器的接口传输所述隔离信号给所述处理器，所述处理器用于对所述隔离信号进行运算从而对所述电流进行检测。
上述电流检测装置通过隔离器对第一电阻两端的电位差进行隔离后输出隔离信号，该隔离信号通过处理器的接口被送进处理器中进行处理，以实现对马达驱动器提供给马达的电流的检测。所述电流检测装置精度较高且成本较低。
附图说明
图1为本发明电流检测装置的第一实施方式的方框图。
图2为本发明电流检测装置的第一实施方式的电路图。
图3为本发明电流检测装置的第二实施方式的方框图。
图4为本发明电流检测装置的第三实施方式的方框图。
具体实施方式
下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
请参照图1，本发明电流检测装置的第一实施方式包括一第一电阻R1、一A/A(Analog/Analog)隔离放大器(亦可为一A/A隔离器)U1以及一处理器100，所述处理器100包括一A/D(Analog/Digital)接口10。所述A/A隔离放大器U1的第一输入端及第二输入端分别与所述电阻R1的第一端及第二端相连，所述A/A隔离放大器U1的输出端与所述A/D接口10相连。
请参照图2，所述第一电阻R1的第一端还与一马达驱动器D1相连，第二端还与一马达M1相连。所述马达驱动器D1通过所述第一电阻R1提供一电流I1给所述马达M1以驱动所述马达M1。所述A/A隔离放大器U1采用一型号为HCPL7840的IC芯片，其包括一第一电源引脚VDD1、一第二电源引脚VDD2、一正输入电压引脚IN+、一负输入电压引脚IN、一正输出电压引脚Vout+、一负输出电压引脚Vout-、一第一接地引脚GND1以及一第二接地引脚GND2。所述第一电源引脚VDD1与一+5V的电源VD1相连，所述第一电源引脚VDD1还通过一第一电容C1接地。所述正输入电压引脚IN+通过一第二电阻R2与所述第一电阻R1的第一端相连，还通过一第二电容C2接地。所述负输入电压引脚IN-与所述第一电阻R1的第二端相连，并接地。所述第一接地引脚GND1接地。所述第二电源引脚VDD2与另一+5V的电源VD2相连，并通过一第三电容C3接地。所述正输出电压引脚Vout+及负输出电压引脚Vout-与所述A/D接口10相连。所述第二接地引脚GND2与所述第二电源引脚VDD2相连。其中，为了保证A/A隔离放大器U1的输入、输出在电气上完全隔离，因此，所述第一电源引脚VDD1与第二电源引脚VDD2分别采用两个单独的电源VD1及VD2供电，且所述第一接地引脚GND1与第二接地引脚GND2不共地。所述第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3用于滤波，所述第二电阻R2用于限流，可省略。
所述第一电阻R1的阻值由所述A/A隔离放大器U1的正输入电压引脚IN+的最大输入电压以及所述马达驱动器D1提供的最大电流来决定。比如，当所述A/A隔离放大器U1的正输入电压引脚IN+允许的最大输入电压为0.03V，所述马达驱动器D1提供的最大电流为30A时，所述第一电阻R1的阻值则选定为0.03V/30A＝0.001Ω。所述第一电阻R1的阻值选定之后，当所述马达驱动器D1提供给所述马达M1的电流I1流过所述第一电阻R1时，所述第一电阻R1的两端产生一个电位差，该电位差被输入到所述A/A隔离放大器U1的正输入电压引脚IN+及负输入电压引脚IN，所述A/A隔离放大器U1对该电位差进行隔离使其不失真，然后再对其进行放大以输出一隔离信号Vo。由于此时所述隔离信号Vo为模拟信号，因此，所述隔离信号Vo被输入到所述A/D接口10进行模拟/数字转换，以得到一数字信号，之后便可通过所述处理器100对所述数字信号进行运算处理，以得到所述电流I1的实际值。另外，所述处理器100还可以包括一比较器(图未示)，所述比较器用于将所述数字信号与一参考值作比较，从而对所述电流I1进行过电流检测。
请参考图3，由于所述A/A隔离放大器U1的信号放大倍数受到限制，因此，当需要对所述隔离信号Vo进行更大倍数的放大时，可在所述A/A隔离放大器U1与所述A/D接口10之间串接一个信号放大器F1，则可将所述A/A隔离放大器U1输出的隔离信号Vo放大到所需的倍数，并输出一放大信号Voa到所述A/D接口10给所述处理器100作处理。
请参考图4，所述A/A隔离放大器U1也可被替换为一A/D隔离放大器(亦可为一A/D隔离器)U2，此时所述A/D接口10相应被替换为所述处理器100的一数字接口20。当所述马达驱动器D1提供给所述马达M1的电流I1流过所述第一电阻R1时，所述第一电阻R1的第一端及第二端的电位差被送进所述A/D隔离放大器U2中进行隔离放大以及模拟/数字转换，然后输出一隔离数字信号Do，所述隔离数字信号Do通过所述数字接口20传输给所述处理器100，所述处理器100对此作出运算以得到所述电流I1的实际值或对所述电流I1进行过电流检测。
上述电流检测装置通过A/A隔离放大器U1对第一电阻R1两端的电位差进行隔离放大后输出隔离信号Vo，通过所述A/D接口10给所述处理器100进行处理，以实现对马达驱动器D1提供给马达M1的电流I1的检测。

Claims (10)

1.一种电流检测装置，包括：
一第一电阻，所述第一电阻的第一端与一驱动器相连，其第二端与一马达相连，所述驱动器通过所述第一电阻提供一电流给所述马达以驱动所述马达；
一隔离器，与所述第一电阻的第一端及第二端相连用于接收所述电流流经所述第一电阻所产生的电位差，并对所述电位差进行隔离以输出一隔离信号；以及
一处理器，与所述隔离器相连，所述隔离器通过所述处理器的接口传输所述隔离信号给所述处理器，所述处理器用于对所述隔离信号进行运算从而对所述电流进行检测。
2.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于：所述隔离器为一A/A隔离放大器或A/D隔离放大器。
3.如权利要求2所述的电流检测装置，其特征在于：所述处理器的接口为A/D接口或数字接口。
4.如权利要求2所述的电流检测装置，其特征在于：所述隔离器包括一正输入电压引脚、一负输入电压引脚、一正输出电压引脚、一负输出电压引脚、一第一电源引脚、一第一接地引脚、一第二电源引脚以及一第二接地引脚，所述正输入电压引脚、负输入电压引脚分别与所述第一电阻的第一端、第二端相连，所述正输出电压引脚、负输出电压引脚分别与所述处理器的接口相连，所述第一电源引脚与一第一电源相连，所述第一接地引脚接地，所述第二电源引脚与一第二电源相连，所述第二接地引脚接地。
5.如权利要求4所述的电流检测装置，其特征在于：所述电流检测装置还包括一第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的第一端相连，所述第二电阻的另一端与所述隔离器的正输入电压引脚相连。
6.如权利要求4所述的电流检测装置，其特征在于：所述电流检测装置还包括一电容，所述电容的一端与所述隔离器的正输入电压引脚相连，所述电容的另一端接地。
7.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于：所述第一电阻的阻值等于所述隔离器的最大输入电压值除以所述驱动器提供的最大电流值。
8.一种电流检测装置，包括：
一电阻，所述电阻的第一端与一驱动器相连，其第二端与一马达相连，所述驱动器通过所述电阻提供一电流给所述马达以驱动所述马达；
一隔离器，与所述电阻的第一端及第二端相连用于接收所述电流流经所述电阻所产生的电位差，并对所述电位差进行隔离以输出一隔离信号；
一信号放大器，所述信号放大器与所述隔离器相连，用于放大所述隔离器输出的隔离信号；以及
一处理器，与所述信号放大器相连，所述处理器用于对经过所述信号放大器放大后的隔离信号进行运算从而对所述电流进行检测。
9.如权利要求8所述的电流检测装置，其特征在于：所述隔离器包括一正输入电压引脚、一负输入电压引脚、一正输出电压引脚、一负输出电压引脚、一第一电源引脚、一第一接地引脚、一第二电源引脚以及一第二接地引脚，所述正输入电压引脚、负输入电压引脚分别与所述电阻的第一端、第二端相连，所述正输出电压引脚、负输出电压引脚与所述信号放大器相连，所述第一电源引脚与一第一电源相连，所述第一接地引脚接地，所述第二电源引脚与一第二电源相连，所述第二接地引脚接地。
10.如权利要求8所述的电流检测装置，其特征在于：所述电阻的阻值等于所述隔离器的最大输入电压值除以所述驱动器提供的最大电流值。
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