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利用单片机进行电流检测

来源:抵帆知识网


单片机怎样检测1A~10A的电流?

2013-03-17 07:49lzh315888 | 来自手机知道 | 分类:工程技术科学 | 浏览82次

听说串电阻能实现,谁能帮忙详细解释一下工作原理,不需要程序,有思路即可,谢谢

交流电路是否适用?因为是用于交流电机电流检测的

提问者采纳

2013-03-17 09:03

在学校做实验可以在电路中串联取样电阻(电阻丝0.01Ω)转换成电压,再利用运放放大,A/D采集后输入单片机;在现实的应用中是直接买数字式电流变送器,你百度搜索即可。现实中不是随便就可以串联电阻的。

交流电流信号放大后加整流滤波,这样检测会有延时,瞬态响应差些。我查了一个交流变送器响应时间: ≤400ms,比较慢。

我年轻时做驱动电机的变频器,要求响应快,否则过载会烧毁功率模块,只能串联取样电阻直接控制保护电路动作,变频器的单片机采集后再动作就迟了。你如果只是测量电流,响应慢就无所谓。

提问者评价

要是有简单的AD采集电路就理想了

评论|0

黑豹0049 |来自团队哈尔滨工程大学 |十四级采纳率75%

擅长:工程技术科学

网友采纳

检举|2013-03-17 08:05

检测电流 的 方法,就是 在 被检测 电流的 回路中 串连一个 分流器(也称电流电阻)

在 分电流电阻 的两端 会 有一个 电圧,这个 电圧 值 就是 对应的 电流 值

(这个 电圧 值 为了 不影响 回路的性能,一般 很小 的)需要转换放大后才能检测到,

现在有一种 高端 电流 检测 芯片,与单片机 配合 检测电流 电路比较 简单。

用电流互感器,例如用一个100:1的电流互感器。电机线从互感器的孔中穿过,1-10A的互感器输出电流是10-100mA。用整流桥整流后,接一个30欧的电阻,对应的电压是0.3-3V(平均值),峰值为0.42-4.2V。如果采用电容滤波,直流电压为:0.42-4.2V。

由于采用了和传感器,电阻上的电流信号与电机电源在电气上隔离了,对单片机的使用是安全的

单片机怎么检测UA级电流

检举|2011-10-04 23:30周毅兴 | 分类:工程技术科学 | 浏览431次

不知大家有没有实例可以参考呢

提问者采纳

2011-10-05 09:42

直接检测是不可能的!一般都加运放电路(放大电路)和隔离器件,转换为电压信号后再给单片机IO口取样!

提问者评价

放大器:

OP07引脚图

图1 OP07外型图片

图2 OP07 管脚图

OP07芯片引脚功能说明:

1和8为偏置平衡(调零端),

2为反向输入端,

3为正向输入端,

4接地,

5空脚

6为输出,

7接电源+

单电源供电:

5选择电阻和电容的值

每一个刚开始做模拟设计的人都想知道如何选择元件的参数。电阻是应该用 1 欧的

还是应该用1 兆欧的?一般的来说普通的应用中阻值在 K 欧级到100K欧级是比较合适

的。高速的应用中阻值在100 欧级到 1K欧级,但他们会增大电源的消耗。便携设计中

阻值在1 兆级到 10 兆欧级,但是他们将增大系统的噪声。用来选择调整电路参数的电

阻电容值的基本方程在每张图中都已经给出。如果做滤波器,电阻的精度要选择 1% E

-96系列(参看附录 A)。一但电阻值的数量级确定了,选择标准的E-12系列电容。

用E-24 系列电容用来做参数的调整,但是应该尽量不用。用来做电路参数调整的电容

不应该用5 %的,应该用1 %

基本电路

2.1 放大

放大电路有两个基本类型:同相放大器和反相放大器。他们的交流耦合版本如图三所示。

对于交流电路,反向的意思是相角被移动180 度。这种电路采用了耦合电容――Cin。Cin

被用来阻止电路产生直流放大,这样电路就只会对交流产生放大作用。如果在直流电

路中,

Cin 被省略,那么就必须对直流放大进行计算。

在高频电路中,不要违反运放的带宽限制,这是非常重要的。实际应用中,一级放大

电路的增益通常是100 倍(40dB),再高的放大倍数将引起电路的振荡,除非在布板的时候

就非常注意。如果要得到一个放大倍数比较的大放大器,用两个等增益的运放或者多个等增

益运放比用一个运放的效果要好的多。

5V单电源供电的低噪声宽带放大器

时间:2011-08-02 13:53:16 来源:电子设计工程 作者:徐 玲 武汉大学

2.3 单电源供电放大器工作状态分析

大多数集成运算放大器电路采用正、负对称的双电源供电,本系统采用5 V单电源供电,在只有一组电源的情况下,集成运算放大器也能正常工作。图2所示为两种采用单电源供电的供电电路。

采用单电源对集成运算放大器供电的常用方法是,把集成运算放大器两输入端电位抬高(且通常抬高至电源电压的一半,即VCC/2),抬高后的这个电位就相当于双电源供电时的“地”电位,因此在静态工作时,输出端的电位也将等于两输入端的静态电位,即VCC/2。图2(a)为反相接法,其中滑动变阻器和R1和R3为运放提供VCC/2的直流偏置电压,电容C1和C2为交流地,电阻R2和R3提供交流增益G=R2/R1。图2(b)为同相接法,其中C1和C2为隔直电容,VCC配合电阻R1、R2和电位器分压为电路提供直流电压偏置。C为交流地,R1和R2提供交流增益G=R2/R1+1。

http://www.360doc.com/content/11/0823/10/3931678_142595225.shtml

运放双电源供电改为单电源供电(转载)

集成运放有两个电源接线端+VCC和-VEE,但有不同的电源供给方式。对于不同的电源

供给方式,对输入信号的要求是不同的。

(1) 对称双电源供电方式

(2) 运算放大器多采用这种方式供电。相对于公共端(地)的正电源(+E)与负电源(-E)分别接于运放的+VCC和-VEE管脚上。在这种方式下,可把信号源直接接到运放的输入脚上,而输出电压的振幅可达正负对称电源电压。

(3) (2)单电源供电方式

(4) 单电源供电是将运放的-VEE管脚连接到地上。此时为了保证运放内部单元电路具有合适的静态工作点,在运放输入端一定要加入一直流电位,如图3.2.1所示。此时运放的输出是在某一直流电位基础上随输入信号变化。对于图3.2.1交流放大器,静态时,运算放大器的输出电压近似为VCC/2,为了隔离掉输出中的直流成分接入电容C3。

(5) 大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电,只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作,如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。需要说明的是,单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作,也可在双电源供电状态下工作。例如,LM324可以在、+5~+12V单电源供电状态下工作,也可以在+5~±12V双电源供电状态下工作。

(6) 在一些交流信号放大电路中,也可以采用电源偏置电路,将静态直流输出电压降为电源电压的一半,采用单电源工作,但输入和输出信号都需要加交流耦合电容,利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示,其运放输出波形如图1(b)所示

(7) 单电源供电交流放大电路的问与答

(8) 1、 问:双电源运放改单电源,为什么要取其中点电压供电?

(9) 答:一般运放以双电源工作时是以((V+)+(V-))/2=0V 作为参考电压的,运放工作在中

(10) 间的线性区。运放若以单电源供电,则应将电压参考点设置在V+/2 处。若是反相放大器,应

(11) 当将同相输入端的参考电压设为V+/2,反相输入端的输入信号也应当以V+/2 作为参考点。因为一般的运算放大器是用来对交流信号作放大作用的,交流信号在经过运放时如果只是和地电

(12) 平做比较的话,将会把交流信号的下半部分“吞噬”掉。而采用电源的中点电压作比较的话,

(13) 负半周的交流信号可以几乎没有损耗的被放大。这也就是大家常说的抬高交流信号的直流电平。

(14) 此时输入和输出信号都需要加交流耦合电容。采用单电源供电是要付出一定代价,一些输出参

(15) 数势必会变差,当输入信号接近0V 或V+时,会使运放工作在非线性区,放大器输出会出现饱

(16) 和失真或截止失真。

(17) 2、问:什么情况下可以不取中点电压供电

(18) 答:如果只是对直流信号放大(正电压),则可以不加中点。如果电源电压远远大于输出要

(19) 求电压,也可不必将中点电位抬到一半,根据输出要求不同,中点电位只要在两电压之间就可

(20) 以,因为中点电位和上下电源的差值决定了最大不失真输出的大小。

(21) 单电源的中点电位是针对运放的所有输入和输出脚的,要求高点的场合还要求相位不能偏

(22) 移(如高档的低音炮等),此时用电容隔直还满足不了要求。如果运放的ICMR(input common modevoltage range)参数,允许输入范围很宽比如rail-to-rail,则必须将输入钳制在中点电压。

(23) 3、问:为什么单电源供电时输入和输出都必须加电容耦合

(24) 答:电容耦合是隔离直流分量的,避免直流分量对前后级之间产生干扰。

4、问:双电源运放在接成单电源电路时,作为偏置的直流电压是用电阻分压好还是接参考电

压源好?

答:一般来讲,双电源运放改成单电源电路时,如果采用基准电压的话,效果最好。这种

基准电压使系统设计得到最小的噪声和最高的PSRR。若采用电阻分压方式,必须考虑电源纹

波对系统的影响,这种用法噪声比较高,PSRR 比较低。如果电源本身就很稳定,采用电阻分

压网络无疑是最廉价、最简单的。

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