这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 行业应用 » 汽车电子 » 电流采集电路分析最终的解决办法

共1条 1/1 1 跳转至

电流采集电路分析最终的解决办法

高工
2025-10-19 16:17:00     打赏


根据上贴的问题点进行深度的分析,最终找到了解决办法,上面是(讨论一个磁环电流采集电路,各自都有不同的意见,下面我就奖这个分享出来,和大家一起讨论。)

是什么问题呢,有一个同事是说使用磁环进行大功率电集,需要使用差分,而且需要把差分信号转换成直流,而且还需要使用整流桥,把交流信号整流为一个正向电压的直流源,下面看实际更改过的波形。


这个波形就是可以使用DSP进行采集的正常波形,而且算比较好的波形状态。

image.png


这个波形是与进行对比波形。

image.png


这个图是为了方便分析,当时我参考的最简洁的电路,下面我说一下工作原理。

image.png

电路工作原理详解

1. 信号输入与隔离(ZMPT107模块)

ZMPT107 是一个微型交流电压互感器。

工作原理:当高压交流电(火线)穿过其中心的孔洞或接入其输入端(IN1, IN2)时,通过电磁感应,在其次级线圈(OUT1, OUT2)上会产生一个按比例降低并隔离的低压交流信号。

关键作用:

降压:将高压(220V)按比例(1000:1)降低到安全范围(0-0.5V AC)。

电气隔离:互感器的初级和次级线圈之间是物理隔离的,这极大地提高了安全性,防止高压窜入后端的低压测量电路,保护微控制器和操作人员。


2. 信号调理(OP07运算放大器电路)

从ZMPT107输出的信号是微弱的交流信号有正有负,但微控制器的ADC引脚通常只能测量0至正电压的直流信号。OP07运算放大器构成的电路就是为了解决这个问题。


该电路是一个典型的同相运算放大器,其工作原理如下:

偏置与放大:

电阻 RI (15KΩ) 和 RO (2.5KΩ) 构成了一个负反馈网络,决定了电路的放大倍数。

放大倍数 (Gain) 计算公式为:G = 1 + (RO / RI) = 1 + (2.5K / 15K) ≈ 1.167。

这个增益并不大,说明电路的主要目的不是大幅放大信号,而是进行电平移位和阻抗匹配。

关键作用:交流转直流(抬升电压基准)

微弱的交流信号直接输入ADC会被当作负电压处理,导致测量不准。

该电路利用运算放大器的工作特性,将整个交流信号的波形向上“抬升”到一个固定的直流偏置电压上2.5V。

最终,输出信号(V_OUT)变成一个以某个中间电压2.5V为基准、随输入交流信号幅度变化的单向脉动直流信号。

举例:一个峰峰值为1V的交流正弦波输入,经过此电路后,会变成一个在2.0V到3.0V之间波动的直流信号。这个信号完全在微控制器ADC的测量范围0-3.3V之内。


3. 输出与测量

调理后的信号(OUT)被送入微控制器的ADC引脚。

微控制器通过采样这个直流信号的波形,并利用算法计算均方根值-RMS可以精确地反推出原始交流电压的有效值。


image.png

最终我还是使用老办法,也是非常经典的电路,直接把这个运放负端进行接地,解决了这个问题。

所以这个也是经验,而且也是需要对应的知识进行问题的分析和办法的解决,所以我这里贴出来进行记录,分享



共1条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]