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電壓采集采樣電路設(shè)計

作者: 時間:2024-04-18 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

電壓的采集是我們進行常常用到的,具體的采集類型上又分為直流采集和交流采集,將源電壓通過一系列的,最終通過AD(數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片或單片機內(nèi)部AD)讀入MCU,并執(zhí)行相應(yīng)的決策,是我們大多設(shè)計的要求。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/202404/457764.htm

下文將通過具體的實例介紹如何設(shè)計合適的電壓采集電路。

直流電壓采集

要求:采集一個輸出范圍為20V-28V的Uo電壓信號到0-3.3V的AD。

設(shè)計思路:將20v到28v中的8v壓差全部映射到0-3.3v的范圍內(nèi),才內(nèi)能更好地利用AD模塊,所以首先將Uo與20V做差分,將電壓抬低到0-8v(注:有時礙于儀放信號輸入電壓的范圍較小會先分壓再抬低見形式二),然后通過電阻分壓將8v映射到3.3v的范圍內(nèi)。

形式一:

1、利用現(xiàn)有的電壓產(chǎn)生20v的基準電壓

2、通過儀放將Uo與20v差分(注:826的REF引腳為輸出基準)

3、分壓及輸出阻抗匹配(電壓跟隨器)

4、輸出鉗位保護

形式二:

1、將Uo分壓7倍,即將0-28v映射到0-4v,同理將20v也分壓7倍即要產(chǎn)生2.857v的電壓基準

2、差分并放大2.887倍及鉗位電路(計算方法:3.3/(4-2.857),差放直接輸入給AD不需要阻抗匹配)

交流電壓采集

要求:采集單相正弦交流電的有效值范圍為(0-24v)

設(shè)計思路:通過電壓互感器將電壓讀取到,并放縮到合適的范圍內(nèi),輸入給有效值檢測芯片,再將有效值檢測芯片的輸出給AD

1、電壓互感器讀取

2、有效值檢測芯片及保護電路

總結(jié):不論得多么精確,誤差總會是有的,所以在電路的設(shè)計基礎(chǔ)上,再通過MATLAB將數(shù)據(jù)進行擬合,才能將誤差進一步的消除。



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