直流采样是指将现场不断连续变化的模拟量通过变送器转换成和被测量成线性关系的直流电压信号,再送至测控单元,测控单元对此直流量进行采样。直流采样对A/D转换器的转换速率要求不高,同时软件算法简单股票配资炒股,只要将采样结果乘上相应的标度系数便可得到电流、电压的有效值。
检测直流电流可分为两种检测方式,一种是低端检测,另外一种高端检测。两者的区别在于,低端检测的其中一端必须接GND,具体的连接方式是:VCC->负载->采样电阻->GNG;低端电流采样电路简单,并且对运放要求不高,就是是容易对GND信号产生影响,同时采样电阻一端必须接GND。高端电流检测却可以摒弃这个缺点,不需要共地,只需要有电流流过电阻就行。
一、低端电流采样
那么如下图所示,R1是负载、R2为采样电阻,当我们检测直流电流的时候,12V电源是经过负载(1R)后会产生一定的电流(12A),这个电流流经负载后再经过采样电阻(1mR)到GND,这就是是电流的走向。负载的负极并不直接到GND,而是经过采样电阻以后才到GND。
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同时采样电阻R2的阻值根据你自身的需求而定,在这里小编用的是1mΩ的铝合金贴片电阻(或者康铜丝、猛铜采样电阻也同样可以);
R4、R5、IC在这里组成最简单的同相放大电路(又称同相放大器),R5除了起反馈作用外,还和R4决定了同相放大器的放大倍数,R5阻值除以R4的阻值就这个同相放大器的放大倍数(R5/R4=100/1=100倍)。
整体的计算流程是,假设有12A的电流流经1mΩ的采样电阻,那么会产生12mV的电压,这个电压过同相放大器放大100倍变成了1.2V的电压;如果由同相放大电路的out把电压送入单片机做ADC采样,那么就有一个对比系数,就是1.2V=12A。单片机工作电压要是3.3V,那么这个电路理论上最高可以采集33A的电流;单片机工作电压要是5V,那么这个电路理论上最高可以采集50A的电流。调整电压和电流的对比关系也很简单,只要调整采样电阻的阻值和放大电路的放大倍数,这是需要根据实际的使用需求来进行调整。
一、高端电流采样
那么如下图所示,R2是负载、R1为采样电阻,当我们检测直流电流的时候,12V电源是先经过采样电阻(1mR),再经过负载(1R)后会产生一定的电流(12A),最后到GND,这就是是电流的走向。和低端采样不同的是,高端采样是把采样电阻放在要检测电流负载的前端,理论上这个采样电阻可以出现在电路的任意一处。
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R3、R4、R5、R6、IC在这里组成最简单的差分放大电路,这里特别要注意的是R3、R4相等(R3=R4)、R5、R6相等(R5=R6);R4和R6决定差分放大器的放大倍数,R6阻值除以R4的阻值就差分放大器的放大倍数(R6/R4=100/1=100倍)。
高端采样整体的计算流程是,假设有12A的电流流经1mΩ的采样电阻,那么采样电阻两端就会产生两个相近的电压,这两个电压经过差分放大器将之间的电压差(12mV)(也是采样电阻上的电压)放大100倍变成了1.2V的电压;这个电压值就比较好被单片机的ADC采样通道采样,经对比系数,就是1.2V=12A。
今天直流电压采样小编在这里就先介绍比较的常见的低端采样和高端采样股票配资炒股,喜欢小编的点点关注啊
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