中，跨控制電容器C3的測量電壓VM跟蹤AC信號并且測量電壓VM與仿真的接觸電阻成比例。在波形圖300的其他部分中，當測量電壓VM被限制為約+/- 1.5 V時，開關(guān)SI被打開并且電壓降VAB(未示出)阻斷完整電源電壓。
[0045]圖9b中的波形圖310圖示了示出根據(jù)與在繪圖302、304和306中的全部三個接觸電阻的波形圖300相同的時間尺度的通過開關(guān)SI的電流的繪圖312。在這種情況下，接觸電阻可以引起電流值的可忽略的變化，因此全部三個繪圖粗略地被疊加為波形圖310中的一個繪圖312。波形圖300和310圖示了開關(guān)SI在零電流處的切換。
[0046]類似于波形圖300和310，圖9c中的波形圖320圖示了在開關(guān)SI被打開和被閉合時跨控制電容器C3的測量電壓VM的繪圖322，并且圖9d中的波形圖330圖示了根據(jù)與波形圖320相同的時間尺度示出了通過開關(guān)SI的電流的繪圖332。波形圖320和330圖示了開關(guān)SI在非零電流處的切換，其中，流過開關(guān)SI的峰值電流在開關(guān)SI的閉合處，并且峰值過電壓在開關(guān)SI的打開處。這樣的操作在利用高電壓執(zhí)行的情況下可以引起機械繼電器中的弧。如圖9c和9d中圖示的，實施例測量電路仍然在開關(guān)SI被閉合時跟蹤電壓降VAB并且在開關(guān)SI被打開時提供自適應(yīng)的電壓限制用于測量電路。因此，在波形圖320的中心部分中，開關(guān)SI被閉合并且傳導(dǎo)AC信號。在這樣的實施例中，跨控制電容器C3的測量電壓VM跟蹤AC信號并且測量電壓VM與模擬的接觸電阻成比例。在波形圖320的其他部分中，當測量電壓VM被限制為約+/- 1.5 V時，開關(guān)SI被打開并且電壓降VAB(未示出)阻斷完整電源電壓。圖9d中的波形圖330圖示了流過開關(guān)SI的電流的繪圖332，該開關(guān)SI以峰值輸入信號被閉合并且以峰值輸入信號被打開。
[0047]圖9e中的波形圖340和圖9f中的波形圖350圖示了在開關(guān)SI被打開和被閉合時針對控制電容器C3和與控制電容器C3串聯(lián)的串聯(lián)電阻RS頂(諸如如例如圖4、5和7中示出的電阻器R5或R6和R7的總和)的不同仿真值的跨控制電容器C3的測量電壓VM的繪圖(波形圖340 )和通過開關(guān)SI的電流的繪圖(波形圖350 )。波形圖340表明了由控制電容器C3和串聯(lián)電阻RSM形成的不同RC時間常數(shù)在繪圖的分辨率下提供類似的性能，因為繪圖幾乎被覆蓋。波形圖350圖示了表明被用于繪圖352、354、356和358的不同RC時間常數(shù)的影響的具有高得多的分辨率的放大視圖近點342。根據(jù)該仿真，繪圖352圖示了C3 = 100 pF和RS頂=470 kΩ，繪圖354圖示了C3 = 470 pF和RSIM = 470 k Ω，繪圖356圖示了C3 = 470 pF和RSIM =I ΜΩ，并且繪圖358圖示了 C3 = I nF和RS頂=I M Ω。根據(jù)各種實施例，RC時間常數(shù)可以被調(diào)節(jié)以提供不同的濾波效應(yīng)。
[0048]參考圖9a_9f，電壓和電流值是說明性實施例并且其他值被設(shè)想在其他實施例中。
[0049]圖10圖示了包括步驟402-408的測量接觸部的實施例方法400的框圖。根據(jù)各種實施例，方法400是一種使用串聯(lián)的元件來測量接觸部的接觸電阻的方法，該串聯(lián)的元件包括串聯(lián)耦合在接觸部之間的晶體管和電容器。在各種實施例中，方法400可以利用本文中描述的接觸測量電路中的任何一個來實施。例如，接觸部可以用于機械繼電器。在實施例中，步驟402包括當跨接觸部的電壓低于第一閾值時使用電容器自動地加偏壓使晶體管進入接通狀態(tài)或?qū)щ姞顟B(tài)。電容器可以被稱為與接觸部之間的晶體管形成串聯(lián)路徑的控制電容器，并且還可以具有從未連接到晶體管的導(dǎo)電端子的電容器端子到晶體管的控制端子的短路連接。第一閾值可以通過晶體管的閾值電壓來設(shè)定。
[0050]在步驟402之后，步驟404包括當跨接觸部的電壓高于第一閾值時使用電容器自動地加偏壓使晶體管進入斷開狀態(tài)。在步驟402和404兩者中，自動地對晶體管加偏壓可以包括調(diào)節(jié)電容器上的電壓并且跨晶體管的控制端子和導(dǎo)電端子施加電容器上的電壓。在一些實施例中，晶體管是耗盡FET，并且電壓從電容器被施加作為晶體管的柵源電壓VGS。在這樣的實施例中，跨電容器的電壓與跨接觸部的電壓成比例地被調(diào)節(jié)直到到達加偏壓使耗盡FET的柵極和源極進入斷開狀態(tài)的閾值電壓。在各種實施例中，步驟406在步驟404之后并包括在晶體管被加偏壓處于接通狀態(tài)時測量跨電容器的電壓。步驟408包括基于在一些實施例中測量跨電容器的電壓來確定接觸部的接觸電阻。在一些實施例中，電流可以單獨地在電路的另一部分中被測量?；陔妷簻y量結(jié)果和電流，可以確定電阻。
[0051]例如，根據(jù)各種實施例，高電壓可以指代在任何時間施加的電壓高于測量電路諸如接觸測量電路101、電壓測量電路106或ADC(諸如，Σ-Δ ADC 107)的電壓容差。例如，耦合到具有3 V最大電壓容差的測量電路的10 V電源可以觸發(fā)實施例電路保護測量電路免于高電壓100 V信號。在其他實施例中，高電壓信號可以是高于100 V的任何電壓。
[0052]根據(jù)實施例，接觸測量電路被配置為耦合在第一接觸部和第二接觸部之間，并且所述接觸測量電路包括第一晶體管、控制電容器和電壓測量單元。第一晶體管包括被配置為耦合到第一接觸部的第一導(dǎo)電端子、第二導(dǎo)電端子和第一控制端子?？刂齐娙萜靼詈系降诙?dǎo)電端子的第一電容器端子和親合到第一控制端子的第二電容器端子。電壓測量單元耦合到第一電容器端子和第二電容器端子，并且第二電容器端子被配置為耦合到第二接觸部。
[0053]在各種實施例中，接觸測量電路還包括第一阻抗設(shè)備，該第一阻抗設(shè)備耦合到第一導(dǎo)電端子并且被配置為耦合在第一導(dǎo)電端子和第一接觸部之間。在一些實施例中，接觸測量電路包括電壓限制設(shè)備，該電壓限制設(shè)備耦合在第一電容器端子和第二電容器端子之間。電壓限制設(shè)備可以被配置為將在第一電容器端子和第二電容器端子之間的電壓限制到第一閾值電壓。電壓測量單元可以是Σ - △模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。在一些實施例中，第一晶體管是常開型晶體管。在實施例中，第一晶體管可以是高電壓耗盡型晶體管。
[0054]在各種實施例中，接觸測量電路包括具有耦合到第二電容器端子的第三導(dǎo)電端子、第四導(dǎo)電端子和耦合到第一電容器端子的第二控制端子的第二晶體管。在這樣的實施例中，第四導(dǎo)電端子被配置為耦合到第二接觸部。在一些實施例中，接觸測量電路還包括:第一阻抗設(shè)備，耦合到第一導(dǎo)電端子并且被配置為耦合在第一導(dǎo)電端子和第一接觸部之間；以及第二阻抗設(shè)備，耦合到第四導(dǎo)電端子并且被配置為耦合在第四導(dǎo)電端子和第二接觸部之間。接觸測量電路還可以包括電壓限制設(shè)備，該電壓限制設(shè)備耦合在第一電容器端子和第二電容器端子之間。在這樣的實施例中，電壓限制設(shè)備被配置為將在第一電容器端子和第二電容器端子之間的電壓限制到第一閾值電壓。電壓限制設(shè)備可以包括第一多個串聯(lián)的二極管，該第一多個串聯(lián)的二極管被配置為在從第一電容器端子到第二電容器端子的電壓高于第一閾值時將電流從第一電容器端子傳導(dǎo)到第二電容器端子。電壓限制設(shè)備還可以包括第二多個串聯(lián)的二極管，該第二多個串聯(lián)的二極管被配置為在從第二電容器端子到第一電容器端子的電壓高于第一閾值時將電流從第二電容器端子傳導(dǎo)到第一電容器端子。
[0055]根據(jù)各種實施例，使用接觸部之間的串聯(lián)的元件來測量該接觸部的接觸電阻的方法包括許多步驟。串聯(lián)的元件包括串聯(lián)耦合的晶體管和電容器。方法包括:當跨接觸部的電壓低于第一閾值時使用電容器自動地加偏壓使晶體管進入接通狀態(tài)；當跨接觸部的電壓高于第一閾值時使用電容器自動地加偏壓使晶體管進入斷開狀態(tài)；當晶體管被加偏壓處于接通狀態(tài)時測量跨電容器的電壓；以及基于測量跨電容器的電壓來確定接觸部的接觸電阻。
[0056]在各種實施例中，自動地對晶體管加偏壓包括在沒有接收到來自額外控制電路的任何控制信號的情況下使用電容器對晶體管的控制端子加偏壓。在一些實施例中，晶體管是高電壓耗盡設(shè)備。第一閾值可以等于高電壓耗盡設(shè)備的柵源閾值電壓。方法還可以包括使用電壓限制元件來將跨電容器的電壓限制到第二閾值。
[0057]根據(jù)各種實施例，接觸測量電路包括第一端子、第二端子、耦合到第一端子和第二端子的隔離電路和耦合到第一測量端子和第二測量端子的測量單元。第一端子和第二端子被配置為耦合跨導(dǎo)電設(shè)備的接觸部。在這樣的實施例中，隔離電路包括第一測量端子和第二測量端子，并且隔離電路被配置為:監(jiān)控在第一端子和第二端子之間的端子電壓，基于監(jiān)控端子電壓來阻斷第一端子和第二端子之間的信號路徑，并且在信號路徑被阻斷時將第一測量端子和第二測量端子之間的測量電壓限制到第一閾值。信號路徑在端子電壓高于第一閾值時被阻斷。
[0058]在各種實施例中，隔離電路包括第一晶體管，該第一晶體管具有第一控制端子并且具有在第一端子和第二端子之間的第一導(dǎo)電路徑。隔離電路還包括耦合到第二端子和第一控制端子的自動控制電路。在特定實施例中，自動控制電路僅僅是非開關(guān)阻抗元件。在一些實施例中，自動控制電路被配置為在沒有接收到控制信號的情況下自動地控制第一晶體管。自動控制電路可以包括與第一導(dǎo)電路徑串聯(lián)耦合的電容器。在這樣的實施例中，電容器具有第一電容器端子和第二電容器端子。第一電容器端子親合到第一測量端子，并且第二電容器端子耦合到第一控制端子和第二測量端子。
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