请教低成本/低精度的交流电流采样方案

aglen_still · 发表于 2016-9-16 15:37:44

如题：想采集0.5~4A范围内的交流电流，精度要求不高，偏差0.3A就可以接受
看到某宝上有那中5A转20mA的小电流互感器，
然后肯定是得把电流互感器二次侧的小电流接到采样电阻上了。
就后边不会了，怎么把电阻上的交流电压测出来呢？我想如下：
1、用肖特基二极管整流，用单片机测直流电压？
2、用专用芯片，配合单片机使用？
3、还是直接测电阻上的电压，经过算法换算？

请各位前辈指点

另外，祝在节假日期间还在逛论坛的坛友，节日快乐。

dengxiaofeng · 发表于 2016-9-16 15:52:59

简单的方法就是用电表芯片便宜好用

gwnpeter · 发表于 2016-9-16 19:44:31

电阻采样之后,用mcu采集，采集出来的sin波形，可以计算峰峰值，然后计算出有效值。
也可以用定时器驱动adc，然后使用均方根平均值，直接算出有效值

mekin0626 · 发表于 2016-9-16 19:53:37

运放建议双电源的，还是求有效值比较准确，实际采集的电流可不是正弦波

jingmeidz · 发表于 2016-9-16 21:57:30

dengxiaofeng 发表于 2016-9-16 15:52
简单的方法就是用电表芯片便宜好用

有没有什么型号可以推荐

locky_z · 发表于 2016-9-16 22:47:49

还是用你说的这种互感器吧。如果用电表芯片，可能你还要附加一个辅助电源。

FireHe · 发表于 2016-9-16 23:08:17

互感器太贵了。不是最佳方案

最佳方案还是用SOP8封装的电表芯片，电源采用阻容降压解决，跟后端的单片机用一个光耦隔离通讯。

这个方案我在用，靠谱。

wxws_wxws · 发表于 2016-9-16 23:18:45

楼上来个芯片型号推荐呢

Wisen · 发表于 2016-9-16 23:21:34

FireHe 发表于 2016-9-16 23:08
互感器太贵了。不是最佳方案

最佳方案还是用SOP8封装的电表芯片，电源采用阻容降压解决，跟后端的单片机用 ...

互感器也就一块多钱呀，加个运放组成的精密整流总成本3块以内可以做到很高精度了，你用的是什么芯片方便说下吗？

xunke · 发表于 2016-9-16 23:27:25

FireHe 发表于 2016-9-16 23:08
互感器太贵了。不是最佳方案

最佳方案还是用SOP8封装的电表芯片，电源采用阻容降压解决，跟后端的单片机用 ...

什么型号的？

wxws_wxws · 发表于 2016-9-16 23:55:55

fc7758好象可以

q457344370 · 发表于 2016-9-17 07:03:10

wxws_wxws 发表于 2016-9-16 23:55
fc7758好象可以

fc7758就是个坑，亲测过

smartmeter · 发表于 2016-9-17 09:00:25

铜丝采样，抬高地，单电源运放放大，进AD，均方根算法算有效真

xjmlfm1 · 发表于 2016-9-17 09:17:11

精密整流后接电容变成直流，就简单了

lianfutiana · 发表于 2016-9-17 12:41:32

smartmeter 发表于 2016-9-17 09:00
铜丝采样，抬高地，单电源运放放大，进AD，均方根算法算有效真

同意。。。。。。。

一天的蓝 · 发表于 2016-9-17 16:06:16

我会用ACS712或者互感器，adc直接采样，计算rms也非常简单；

aglen_still · 发表于 2016-9-17 16:16:43

一天的蓝发表于 2016-9-17 16:06
我会用ACS712或者互感器，adc直接采样，计算rms也非常简单；

你好直接采样，怎么算rms啊？提供下思路好吗？

LinuxTux.China · 发表于 2016-9-17 16:18:05

互感器输出后，双极性采样或者抬高后单极性采样，
按照每周波16点或其他点数，计算DFT，算出结果

aglen_still · 发表于 2016-9-17 16:18:06

谢谢各位的指点，我觉得方法确实很多啊，精密整流好像用起来比较简单

一天的蓝 · 发表于 2016-9-17 16:30:56

aglen_still 发表于 2016-9-17 16:16
你好直接采样，怎么算rms啊？提供下思路好吗？

/**
* @defgroup RMS Root mean square (RMS)
*
*
* Calculates the Root Mean Sqaure of the elements in the input vector.
* The underlying algorithm is used:
*
* <pre>
* Result = sqrt(((pSrc[0] * pSrc[0] + pSrc[1] * pSrc[1] + ... + pSrc[blockSize-1] * pSrc[blockSize-1]) / blockSize));
* </pre>
*
* There are separate functions for floating point, Q31, and Q15 data types.
*/

复制代码

以上是CMSIS DSP Library 中arm_rms_f32函数的解释，举例1ksps采样100个点计算平方和再sqrt

aglen_still · 发表于 2016-9-17 19:43:13

Wisen 发表于 2016-9-16 23:21
互感器也就一块多钱呀，加个运放组成的精密整流总成本3块以内可以做到很高精度了，你用的是什么芯片方便 ...

您好，这种精密整流电路，运放供电必须用负电压吗？

aglen_still · 发表于 2016-9-17 20:05:30

gwnpeter 发表于 2016-9-16 19:44
电阻采样之后,用mcu采集，采集出来的sin波形，可以计算峰峰值，然后计算出有效值。
也可以用定时器驱动ad ...

谢谢您，但是我没看懂这个电路图的原理和作用呢，不好意思。

夏筱雨 · 发表于 2016-9-17 21:08:16

电流互感器直接可以输出直流有效值的。不用运放，两片54c二极管，负载电阻放二极管后面，然后rc滤波，万用表直流电压读数，精度很高了。

夏筱雨 · 发表于 2016-9-17 21:12:02

还有，你必须要隔离嘛？不隔离可以更低成本。

夏筱雨 · 发表于 2016-9-17 21:15:05

如果隔离就精密互感器加全桥后接负载电阻，精度棒棒的。不要问小电流时线性问题，这样会显得你很RZ。

Wisen · 发表于 2016-9-18 12:33:56

aglen_still 发表于 2016-9-17 19:43
您好，这种精密整流电路，运放供电必须用负电压吗？

对的，如果没有负压那就相当于半波整流了

aglen_still · 发表于 2016-9-18 13:20:43

夏筱雨发表于 2016-9-17 21:08
电流互感器直接可以输出直流有效值的。不用运放，两片54c二极管，负载电阻放二极管后面，然后rc滤波，万用 ...

谢谢，请问您是这意思吗？半波整流吗？54C二极管是型号为54c的肖特基二极管？

abbott · 发表于 2016-9-19 09:46:45

本帖最后由 abbott 于 2016-9-19 09:55 编辑

1，用MCU+运放+锰铜，价格最便宜，MCU 10位ADC足以！很容易满足你这个要求，我做过类似的方案！不用做整流，太麻烦，成本还高！
2，用MCU+计量芯片+锰铜，开发难度最小，精度高！计量芯片选择钜泉、锐能微、ATMEL、芯海等等！不过你这个精度用计量芯片有些大材小用！
当然锰铜可以替换为电流互感器

ycii · 发表于 2016-9-20 09:58:48

这个好做，单芯片HY11P52+锰铜丝，就可以搞定

ningsnail · 发表于 2016-9-20 10:09:07

单相计量芯片又不贵

skynet · 发表于 2016-9-20 10:39:39

互感器

夏筱雨 · 发表于 2016-9-20 16:10:17

对个毛线啊，全桥整流，然后再接电阻去。。。必须全桥。

夏筱雨 · 发表于 2016-9-20 16:14:17

两片54c二极管，这样。

夏筱雨 · 发表于 2016-9-20 16:16:18

二极管型号是BAT54C，用这个的目的是压降比较低，可以保证在特别小的电流时的测量线性，如果不去测特别小的电流，可以用4个1N4148二极管。。。

夏筱雨 · 发表于 2016-9-20 16:17:54

这样测量精度可以达到很高，RL用1%的，RC滤波无所谓

aglen_still · 发表于 2016-9-29 14:14:32

夏筱雨发表于 2016-9-20 16:17
这样测量精度可以达到很高，RL用1%的，RC滤波无所谓

谢谢您
也谢谢楼上各位

mkliop · 发表于 2016-9-29 14:49:34

ATT7031简单好用

cemi · 发表于 2016-9-29 15:36:19

夏筱雨发表于 2016-9-20 16:14
两片54c二极管，这样。

请问你这个是桥式整流吗？另外用两片BAT54C怎么整一个桥出来？

aglen_still · 发表于 2016-9-29 19:30:22

cemi 发表于 2016-9-29 15:36
请问你这个是桥式整流吗？另外用两片BAT54C怎么整一个桥出来？

我看也是，绝对板波整流

zqy517 · 发表于 2016-9-30 20:42:26

学习了，谢谢各位，很不错的思路！

anta09 · 发表于 2016-11-30 10:03:09

夏筱雨发表于 2016-9-20 16:14
两片54c二极管，这样。

请问下，你这个是要怎么算的呢？

PowerAnts · 发表于 2016-11-30 10:29:10

1, 精密整流;
2, 叠加直流直成份(电容耦合到电阻分压中点), 直接送到ADC口

wuha · 发表于 2016-11-30 10:46:49

精度要求不高，建议后级直接整流后负载并个电容和电阻，当直流信号来采集。

PowerAnts · 发表于 2016-11-30 11:07:06

这可能是简单的了

babysnail · 发表于 2016-11-30 11:41:31

PowerAnts 发表于 2016-11-30 11:07
这可能是简单的了

50hz RC常数得多大啊！？

babysnail · 发表于 2016-11-30 11:43:58

cemi 发表于 2016-9-29 15:36
请问你这个是桥式整流吗？另外用两片BAT54C怎么整一个桥出来？

bat54C 是双两极管

cemi · 发表于 2016-11-30 11:52:27

babysnail 发表于 2016-11-30 11:43
bat54C 是双两极管

我知道一个54C加一个54A能做一个桥，两个54C我是想不到怎么做一个桥。

babysnail · 发表于 2016-11-30 11:59:22

cemi 发表于 2016-11-30 11:52
我知道一个54C加一个54A能做一个桥，两个54C我是想不到怎么做一个桥。

是的，其实应该是两个 54S

PowerAnts · 发表于 2016-11-30 12:08:01

babysnail 发表于 2016-11-30 11:41
50hz RC常数得多大啊！？

右侧两个分压电阻均为100K的话, 1uF的电容就绰绰有余了
f=1/2paiRC=1/(2*3.14*50000*0.000001)=3.18Hz

LiLi-Long · 发表于 2018-4-28 22:15:27

学习中 AC电流测试

请教低成本/低精度的交流电流采样方案

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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