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申请/专利权人：优利德科技(中国)股份有限公司

摘要：本发明涉及一种探头信号自动识别方法，包括：读取探头的档位电平；获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据；根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号，并将所述量程数据以及模拟电压信号发送至读取设备。通过本发明所采用的方法使得万用表或钳形表不再需要设置功能档位和量程档位，直接自动识别外部电流探头的量程数据，保证正确测量数据。

主权项：1.一种电流测量方法，包括探头和读取设备，其特征在于，所述探头与读取设备分离设置，包括：读取探头的档位电平；获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据；根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号，并将所述量程数据以及模拟电压信号发送至读取设备；所述量程数据至少包括：数据标头、量程数据以及校验和；所述方法进一步包括：通过探头感应线圈获取测量数据，根据所述量程数据控制所述测量数据的放大倍数以输出对应的所述模拟电压信号；还包括：获取探头输出的量程数据以及模拟电压信号；根据所述量程数据调节量程，再将所述模拟电压信号进行数模转换以获得测量数据；所述量程数据至少包括：数据标头、量程数据以及校验和；所述方法还包括：通过红外接收装置接收所述探头输出的量程数据。

全文数据：一种探头信号自动识别方法、设备、系统及探头技术领域本发明属于电流测量领域，具体涉及一种探头信号自动识别方法、设备、系统及探头。背景技术目前，市面上常规的万用表可测量的最大电流为20A,钳形表可测量的最大电流为1000A。为了满足更大电流的测量需求，通常会通过外接一电流探头来进行测量，使得万用表以及钳形表可测量电流范围扩大到3000A以内，适合更广泛的测量场景。且为了获得准确的测量数据，电流探头根据所需测量电流的大小一般设有三个档位来表示不同的量程30A300A3000A，这三个量程可以分别对应的输出100mVA，10mVA和1mVA三个电压信号。与电流探头相连的万用表或钳形表上也具有三个不同的量程档位，用来在测量时匹配电流探头上的量程，实现测量数据无误差。但是，万用表上的量程档位无法实现自动识别，需要在使用时，使用者先进行判断再根据外部电流探头设置的量程档位来手动选择万用表或者钳形表所需匹配的量程。当需要多次测量时过程更为繁杂。如果万用表或钳形表上的量程设置错误，测量的电流就会造成误判，影响测量数据的准确度，假设外部电流探头设置3000A档测量3000A电流时，如果万用表或钳形表设置错误，则对应会显示30A或300A。因此，这种测量方式较为繁琐且专业，如果匹配错误则无法获得准确的测量数据，给测量或者实验过程带来较大的困扰。发明内容针对上述问题，本发明的目的是提供一种探头信号自动识别方法、设备、系统及探头，可以自动识别外部电流探头的量程数据，保证正确获取测量数据。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：本发明中的一种探头信号自动识别方法，其特征在于，包括：读取探头的档位电平；获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据；根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号，并将所述量程数据以及模拟电压信号发送至读取设备。上述探头信号自动识别方法，优选的，所述方法进一步包括：通过探头感应线圈获取测量数据，根据所述量程数据控制所述测量数据的放大倍数以输出对应的所述模拟电压信号。本发明中的一种探头信号的自动识别方法，包括：获取探头输出的量程数据以及模拟电压信号；根据所述量程数据调节量程，再将所述模拟电压信号进行数模转换以获得测量数据。上述探头信号自动识别方法，优选的，所述方法还包括：通过红外接收装置接收所述探头输出的量程数据。本发明中的一种探头信号自动识别设备，包括：第一接收单元以及第二接收单元，所述第一接收单元用于获取探头输出的量程数据，所述第二接收单元用于获取所述探头输出的模拟电压信号；第一处理单元，用于从所述第一接收单元获取量程数据并根据所述量程数据调节所述设备的量程；模数转换单元，用于将所述模拟电压信号进行数模转换以获得测量数据。上述探头信号自动识别设备，优选的，所述第一接收单元为红外接收管。上述探头信号自动识别设备，优选的，所述第一处理单元还包括：第一通用异步收发传输单元，所述第一通用异步收发传输单元中断接收所述第一接收单元获取的量程数据。本发明中的一种探头，包括：第三接收单元，用于读取探头的档位电平；第四接收单元，用于获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据；第二处理单元，用于根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号；第一发送单元，用于将所述量程数据发送至读取设备；第二发送单元，用于将所述模拟电压信号发送至读取设备。上述探头，优选的，包括：信号放大电路，用于根据所述量程数据控制所述测量数据的放大倍数以输出对应的所述模拟电压信号。本发明中的一种探头信号自动识别系统，包括如上任意一项的探头信号自动识别设备以及探头。本发明的探头信号自动识别方法、设备、系统及探头可以正确的自动识别外部探头信号的量程数据以及电压信号，无需再通过人工判断、手动调节的方式，保证了数据测量的正确性。附图说明图1是本发明实施例所提供的探头信号自动识别设备结构示意图；图2是本发明实施例所提供的探头的结构示意图；图3是本发明实施例所提供的探头信号自动识别系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。本发明实施例提供一种探头信号自动识别方法，包括：读取探头的档位电平；获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据；根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号，并将所述量程数据以及模拟电压信号发送至读取设备。具体的实施例中，探头具有三个档位分别为30A,300A,3000A。不同的档位对应不同的档位电平，所述档位电平由三位二进制码K1,K2,K3组成。用户手动波动档位至30A,300A,3000A中任意档位上，在探头内部便形成了与其拨动的档位相对应的档位电平。因此通过GPIO口读取档位电平，便可以判断出其对应的档位。在本发明实施例中，如表一所示，当读取到的探头的档位电平K1,K2,K3为011时，其所对应的档位是30A；当读取到的探头的档位电平K1,K2,K3为101时，其所对应的档位是300A；读取到的探头的档位电平K1,K2,K3为110时，其所对应的档位是3000A。将探头的档位电平和档位之间形成一一对应关系，以此便可以通过获取探头的档位电平进而判断探头在测量时被拨至哪个档位上。表一档位与档位电平对照表档位K1K2K330A011300A1013000A110获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据，具体而言所述量程数据与档位电平之间也具有一一对应的关系。较佳的所述量程数据至少包括：数据标头、量程以及校验和，具体参考表二所示。当档位拨至30A时，档位电平为011，量程数据为aa0x300xda.表二档位电平与量程数据对照表档位数据标头量程校验和30A0xaa0x300xda300A0xaa0x310xdb3000A0xaa0x320xdc根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号，并将所述量程数据以及模拟电压信号发送至读取设备。较佳的所述读取设备可以为万用表或钳形表。本发明实施例所述的探头信号自动识别方法，较佳的，所述方法进一步包括：通过探头感应线圈获取测量数据，根据所述量程数据控制所述测量数据的放大倍数以输出对应的所述模拟电压信号。具体的，即通过探头感应线圈先获取被测物体的电流值作为测量数据，再根据前述步骤中已经获取的量程数据来控制采集到的测量数据的放大倍数，最终得到已放大的模拟电压信号以利于后续输出。具体的，根据档位30A300A3000A分别输出100mVA,10mVA和1mVA三个大小不等电压信号作为放大倍数对测量得到的电流值进行放大，以最终输出所需的模拟电压信号。本发明较佳的实施例中，通过不同的输出方式将量程数据以及模拟电压信号发送至读取设备。具体而言，将模拟电压信号以有线传输方式传输给读取设备。将量程数据通过红外发送方式传输给读取设备，以节约成本，并且避免有线传输方式造成导线分布结构上的复杂，以及其他无线传输方式中无线频率干扰探头的摸拟电压信号输出，造成输出不稳定，从而影响读取设备的正常读数。较佳的实施例中，当获取到所述量程数据后，通过UART通用异步收发传输中断发送所述量程数据至位于探头上的红外发送装置。通过上述实施例可以正确的自动识别外部探头信号的量程数据以及电压信号，无需再通过人工判断、手动调节的方式，保证了数据测量的正确性。本发明另一实施例提供一种探头信号的自动识别方法，包括：获取探头输出的量程数据以及模拟电压信号；较佳的，由于模拟电压信号以电信号的形式传输，因此可以通过有线传输方式直接接收模拟电压信号。对于量程数据，由于是通过红外通信方式发送，因此先通过红外接收装置接收，再通过UART通用异步收发传输中断接收从所述红外接收装置发送来的量程数据。较佳的，所述红外接收装置为红外接收管。通过采用红外接收装置实现数据传输自动、无干扰、速度快的优势。根据所述量程数据调节万用表、钳形表的量程，当量程位于正确的档位时，再将所述模拟电压信号进行数模转换以获得准确的测量数据。在获得测量数据之前，先调节量程以防止在后续读取模拟电压信号时读取错误。较佳的实施例中，当未接入外部电流探头时，万用表或钳形表显示内部电流测量界面，当通过读取探头输出的量程数据以及模拟电压信号后，自动转换成外部电流探头界面，同时自动显示相应的量程数据，无需再通过人工调节。本发明实施例还提供一种探头信号自动识别设备，如图1所示，包括：第一接收单元10以及第二接收单元11，所述第一接收单元10用于获取探头输出的量程数据，所述第二接收单元11用于获取所述探头输出的模拟电压信号；较佳的，由于模拟电压信号以有线传输的方式传输，因此所述第二接收单元对应的是有线接收装置。对于量程数据是通过红外发送装置发送的，因此所述第一接收单元是红外接收装置。较佳的，所述红外接收装置为红外接收管。通过红外接收装置实现自动、无干扰、速度快的优势，同时避免有线传输方式造成导线分布结构上的复杂，以及其他无线传输方式中无线频率干扰探头的摸拟电压信号输出，造成输出不稳定，从而影响所述设备的读数。第一处理单元12，用于从所述第一接收单元10获取量程数据并根据所述量程数据调节所述设备的量程；根据接收到的量程数据，调节所述设备的量程至正确的档位，以防止数据读取出现错误。模数转换单元13，用于将所述模拟电压信号进行模数转换以获得测量数据。具体的，当量程输出正确的档位时，模数转换单元13再将所述模拟电压信号进行模数转换以获得准确的测量数据。较佳的，还包括校验单元，用于通过接收到的所述模拟电压信号来校验所述量程数据的准确性，校验正确时，所述第一处理单元调节所述设备的量程至正确的档位，当校验错误时，发出警示。较佳的实施例中，所述设备还包括显示单元14，当未接入外部电流探头时，所述显示单元显示内部电流测量界面，当通过读取探头输出的量程数据以及模拟电压信号后，显示单元14自动转换成外部电流探头界面，同时自动显示相应的量程数据，无需再通过人工调节。本发明实施例所述的探头信号自动识别设备，较佳的，所述第一处理单元12还包括：第一通用异步收发传输单元，所述第一通用异步收发传输单元中断接收所述第一接收单元10获取的量程数据。通过第一通用异步收发传输单元UART中断接收所述红外接收装置提供的串口的量程数据，实现量程数据快速准确的传输。本发明具体实施例还提供一种探头，如图2所示，包括：第三接收单元20，用于读取探头的档位电平；第四接收单元21，用于获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据；第二处理单元22，用于根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号；第一发送单元23，用于将所述量程数据发送至读取设备；第二发送单元24，用于将所述模拟电压信号发送至读取设备。具体而言，第三接收单元20读取探头的档位电平后，发送给第四接收单元21来获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据。再发送给第二处理单元22，由所述第二处理单元22根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号。将所述模拟电压信号发送至第二发送单元24以发送给读取设备，并将量程数据发送给第一发送单元23以提供给读取设备。较佳的，所述探头还包括档位开关，用于调节所述探头输出不同的电压信号。所述档位开关具有三个档位分别为30A,300A,3000A。不同的档位对应不同的档位电平，所述档位电平由三位二进制码K1,K2,K3组成。用户手动波动档位开关至30A,300A,3000A任意档位上，在探头内部便形成了与其拨动的量程数据相对应的档位电平。因此通过第三接收单元读取档位电平。在本发明实施例中，如表一所示，当读取到的探头的档位电平K1,K2,K3为011时，其所对应的档位是30A；当读取到的探头的档位电平K1,K2,K3为101时，其所对应的档位是300A；读取到的探头的档位电平K1,K2,K3为110时，其所对应的档位是3000A。将探头的档位电平和档位开关之间形成一一对应关系，以此便可以通过获取探头的档位电平进而知道探头目前处于哪个档位开关上。再获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据，具体而言所述量程数据与档位电平之间也具有一一对应的关系。较佳的所述量程数据至少包括：数据标头、量程数据以及校验和，具体参考表二所示。当档位拨至30A时，档位电平为011，量程数据为aa0x300xda.本发明较佳的实施例中，所述的探头还包括：信号放大电路，用于根据所述量程数据控制所述测量数据的放大倍数以输出对应的所述模拟电压信号。根据档位电平的不同，所述信号放大电路也可以分别输出100mVA,10mVA和1mVA三个大小不等电压信号作为放大倍数对测量得到的电流值进行放大，以最终输出所需的模拟电压信号。本发明较佳的实施例中，所述第一发送单元为红外发送装置。具体而言，将量程数据通过红外发送装置传输给读取设备，以节约成本，并且避免有线传输方式造成导线分布结构上的复杂，以及其他无线传输方式中无线频率干扰探头的摸拟电压信号输出，造成输出不稳定，从而影响读取设备的正常读数。较佳的所述读取设备可以为万用表或钳形表。较佳的，所述红外发送装置为红外发送。通过红外发送装置实现自动、无干扰、速度快的优势。较佳的，所述探头还包括探头感应线圈，用于获取测量数据，再将所述测量数据发送给信号放大电路，由所述信号放大电路进行后续处理。较佳的，所述第二处理单元还包括第二通用异步收发传输单元，用于中断发送相应的量程数据至第一发送单元。本发明实施例还提供一种探头信号自动识别系统，如图3所示，包括如上任意一实施例所述的探头信号自动识别设备30以及探头31。其中，所述探头上具有红外发送装置，所述探头信号自动识别设备具有红外接收装置，实现数据的红外收发。综上，本发明上述实施例公开的探头信号自动识别方法、设备、系统及探头，使得万用表或钳形表不再需要设置功能档位和量程档位，直接自动识别外部电流探头的量程数据，保证正确测量数据。本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种探头信号自动识别方法，其特征在于，包括：读取探头的档位电平；获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据；根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号，并将所述量程数据以及模拟电压信号发送至读取设备。2.根据权利要求1所述的一种探头信号自动识别方法，其特征在于，所述方法进一步包括：通过探头感应线圈获取测量数据，根据所述量程数据控制所述测量数据的放大倍数以输出对应的所述模拟电压信号。3.一种探头信号的自动识别方法，其特征在于，包括：获取探头输出的量程数据以及模拟电压信号；根据所述量程数据调节量程，再将所述模拟电压信号进行数模转换以获得测量数据。4.根据权利要求3所述的一种探头信号自动识别方法，其特征在于，所述方法还包括：通过红外接收装置接收所述探头输出的量程数据。5.一种探头信号自动识别设备，其特征在于，包括：第一接收单元以及第二接收单元，所述第一接收单元用于获取探头输出的量程数据，所述第二接收单元用于获取所述探头输出的模拟电压信号；第一处理单元，用于从所述第一接收单元获取量程数据并根据所述量程数据调节所述设备的量程；模数转换单元，用于将所述模拟电压信号进行数模转换以获得测量数据。6.根据权利要求5所述的探头信号自动识别设备，其特征在于，所述第一接收单元为红外接收管。7.根据权利要求5所述的探头信号自动识别设备，其特征在于，所述第一处理单元还包括：第一通用异步收发传输单元，所述第一通用异步收发传输单元中断接收所述第一接收单元获取的量程数据。8.一种探头，其特征在于，包括：第三接收单元，用于读取探头的档位电平；第四接收单元，用于获取与所述档位电平对应的所述探头的量程数据；第二处理单元，用于根据所述量程数据控制所述探头输出对应的模拟电压信号；第一发送单元，用于将所述量程数据发送至读取设备；第二发送单元，用于将所述模拟电压信号发送至读取设备。9.根据权利要求8所述的探头，其特征在于，包括：信号放大电路，用于根据所述量程数据控制所述测量数据的放大倍数以输出对应的所述模拟电压信号。10.一种探头信号自动识别系统，其特征在于，包括如权利要求5-7任意一项的探头信号自动识别设备以及如权利要求8-9任意一项的探头。

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