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互感器整流取樣+運(yùn)放放大電路分析

請(qǐng)問一下,互感器測(cè)交流電的電流大小的電路圖,,思路是這樣的,先整流后給取樣電阻,濾波之后再經(jīng)過358放大11倍,輸出電壓給單片機(jī)AD口;不知道這種方法可不可以。

微信圖片_20170819101818

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2017-08-19 11:16
思路是可以的,但要試了才能發(fā)現(xiàn)問題
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sdqwe
LV.2
3
2017-08-19 11:47
@lingyan
思路是可以的,但要試了才能發(fā)現(xiàn)問題
嗯,實(shí)踐才有答案,
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cjw318
LV.7
4
2017-09-02 08:59

這樣接精度不高,主要表現(xiàn)在小電流時(shí)因二極管壓降閾值問題,導(dǎo)致非線性誤差。

應(yīng)該采用運(yùn)放整流,就是將整流元件放在運(yùn)放的反饋回路里,這樣就可消除閾值問題,是二極管始終工作在線性區(qū)。

具體電路可以參考數(shù)字萬用表的交流檔部分的電路。

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cxflbh
LV.3
5
2017-09-02 10:58
@cjw318
這樣接精度不高,主要表現(xiàn)在小電流時(shí)因二極管壓降閾值問題,導(dǎo)致非線性誤差。應(yīng)該采用運(yùn)放整流,就是將整流元件放在運(yùn)放的反饋回路里,這樣就可消除閾值問題,是二極管始終工作在線性區(qū)。具體電路可以參考數(shù)字萬用表的交流檔部分的電路。
這種方法都不是很準(zhǔn)的,只有用真有效值轉(zhuǎn)換才能測(cè)得真正的功率有效值。要求不高可以先用運(yùn)算放大后精密整流,但小功率都不準(zhǔn)。
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2017-09-03 10:08

可以采用精密整流電路

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linepro
LV.7
7
2017-09-04 09:15
@boy59
可以采用精密整流電路[圖片]

版主好人

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2017-09-04 13:42
@boy59
可以采用精密整流電路[圖片]

這些只能算是一個(gè)對(duì)數(shù)放大器而已, 交流整流必須使用如下電路

拿掉CT所有整流二極體, 只要一顆電阻做負(fù)載, AC in 連接於電阻兩端, 這電路是三用電錶AC檔位用的讀取電路, 輸出是AC RMS值.....

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2017-09-04 22:02
@juntion
這些只能算是一個(gè)對(duì)數(shù)放大器而已,交流整流必須使用如下電路[圖片]拿掉CT所有整流二極體,只要一顆電阻做負(fù)載,ACin連接於電阻兩端,這電路是三用電錶AC檔位用的讀取電路,輸出是ACRMS值.....

6樓的電路都是解決二極管管壓降問題的而不是對(duì)數(shù)電路,對(duì)8樓的電路做了仿真簡(jiǎn)化電路如下:


上述簡(jiǎn)化電路跟原電路結(jié)果基本一樣(不考慮噪聲),原理大概是運(yùn)放電路通過二極管的單向?qū)ㄐ援a(chǎn)生一個(gè)正半周為3倍V_sin和負(fù)半周為-V_sin的交變信號(hào),之后再接一級(jí)RC濾波就實(shí)現(xiàn)了有效值計(jì)算。這種方式速度有點(diǎn)慢,并且是否有理論公式的支持,比如當(dāng)波形有畸變時(shí)得到的有效值還能否保證其準(zhǔn)確性。


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2017-09-05 16:35
@boy59
6樓的電路都是解決二極管管壓降問題的而不是對(duì)數(shù)電路,對(duì)8樓的電路做了仿真簡(jiǎn)化電路如下:[圖片]上述簡(jiǎn)化電路跟原電路結(jié)果基本一樣(不考慮噪聲),原理大概是運(yùn)放電路通過二極管的單向?qū)ㄐ援a(chǎn)生一個(gè)正半周為3倍V_sin和負(fù)半周為-V_sin的交變信號(hào),之后再接一級(jí)RC濾波就實(shí)現(xiàn)了有效值計(jì)算。這種方式速度有點(diǎn)慢,并且是否有理論公式的支持,比如當(dāng)波形有畸變時(shí)得到的有效值還能否保證其準(zhǔn)確性。

利用二極體回授稱為對(duì)數(shù)放大器,電晶體回授稱為指數(shù)放大器,將兩個(gè)放大器串聯(lián),就稱為乘法器或除法器..... 

這電路不是我發(fā)明的,而是所有三用電表包括勾表所使用的ACV或ACA檔位給MCU或表頭IC讀取使用,讀取AC有盲點(diǎn),就是輸入值越大越準(zhǔn)

就像你用20A檔量測(cè)1A非常不準(zhǔn),要轉(zhuǎn)到2A檔才會(huì)準(zhǔn)一樣...... 況且,讀取的是47-63Hz是要多快?

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2017-09-05 16:39
@boy59
6樓的電路都是解決二極管管壓降問題的而不是對(duì)數(shù)電路,對(duì)8樓的電路做了仿真簡(jiǎn)化電路如下:[圖片]上述簡(jiǎn)化電路跟原電路結(jié)果基本一樣(不考慮噪聲),原理大概是運(yùn)放電路通過二極管的單向?qū)ㄐ援a(chǎn)生一個(gè)正半周為3倍V_sin和負(fù)半周為-V_sin的交變信號(hào),之后再接一級(jí)RC濾波就實(shí)現(xiàn)了有效值計(jì)算。這種方式速度有點(diǎn)慢,并且是否有理論公式的支持,比如當(dāng)波形有畸變時(shí)得到的有效值還能否保證其準(zhǔn)確性。
另外,輸出少了個(gè)電容,會(huì)充不到一個(gè)均方根值的電壓
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2017-09-05 17:47
@juntion
另外,輸出少了個(gè)電容,會(huì)充不到一個(gè)均方根值的電壓

上面是對(duì)數(shù)電路和精密整流電路的對(duì)比,輸入和輸出接法不同可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。

三用表里的電路輸入越大越準(zhǔn)的問題大概就是因?yàn)槎O管管壓降引起的誤差。

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A1300811688
LV.4
13
2017-09-05 20:13
@juntion
這些只能算是一個(gè)對(duì)數(shù)放大器而已,交流整流必須使用如下電路[圖片]拿掉CT所有整流二極體,只要一顆電阻做負(fù)載,ACin連接於電阻兩端,這電路是三用電錶AC檔位用的讀取電路,輸出是ACRMS值.....
關(guān)注juntion老師的精彩解答
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2017-09-06 14:00
@boy59
[圖片]上面是對(duì)數(shù)電路和精密整流電路的對(duì)比,輸入和輸出接法不同可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。三用表里的電路輸入越大越準(zhǔn)的問題大概就是因?yàn)槎O管管壓降引起的誤差。

不是, 那是OP 的 Iin, Vin 與 Offset 所引起的, 因?yàn)榻涣饔胁ǚ迮c波谷, 取其平均值則在波谷上升緣與下降緣

是檢知不到的, 所以高檔電路通常是使用J-FET型 Low Offset集成IC來做......

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xue007
LV.9
15
2017-09-07 01:58
方法簡(jiǎn)單實(shí)用,能否達(dá)到要求。關(guān)鍵是看你最后的要求了!
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2017-09-19 09:20
@boy59
6樓的電路都是解決二極管管壓降問題的而不是對(duì)數(shù)電路,對(duì)8樓的電路做了仿真簡(jiǎn)化電路如下:[圖片]上述簡(jiǎn)化電路跟原電路結(jié)果基本一樣(不考慮噪聲),原理大概是運(yùn)放電路通過二極管的單向?qū)ㄐ援a(chǎn)生一個(gè)正半周為3倍V_sin和負(fù)半周為-V_sin的交變信號(hào),之后再接一級(jí)RC濾波就實(shí)現(xiàn)了有效值計(jì)算。這種方式速度有點(diǎn)慢,并且是否有理論公式的支持,比如當(dāng)波形有畸變時(shí)得到的有效值還能否保證其準(zhǔn)確性。

為什么 我搭了一下您這個(gè)電路 但是示波器的波形很奇怪的哦

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2017-09-19 10:52
@東華理工
為什么我搭了一下您這個(gè)電路但是示波器的波形很奇怪的哦

這電路

1, 是雙電源, 

2, 是輸入正弦波, 不管有無畸變

3, 操作頻率最多400Hz

4, 若正弦上下不對(duì)稱, 請(qǐng)調(diào)整C3與R6的值, 改變交流放大率

5, 輸入端在電表應(yīng)用時(shí), 最大輸入為200mVp-p, 因?yàn)檩斎攵擞薪右活w錳銅線落地

    所以此電路一樣輸入200mVp-p, 過大會(huì)造成OP飽和,所以請(qǐng)?jiān)谳斎胄盘?hào)作衰減......

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2017-09-19 15:53
這個(gè)我用過多次測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)然后描點(diǎn)取樣是個(gè)y=kx+b的函數(shù)軟件要還原回去。而且電容部分充放電要注意
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2017-09-19 18:02
@juntion
這電路1,是雙電源, 2,是輸入正弦波,不管有無畸變3,操作頻率最多400Hz4,若正弦上下不對(duì)稱,請(qǐng)調(diào)整C3與R6的值,改變交流放大率5,輸入端在電表應(yīng)用時(shí),最大輸入為200mVp-p,因?yàn)檩斎攵擞薪右活w錳銅線落地  所以此電路一樣輸入200mVp-p,過大會(huì)造成OP飽和,所以請(qǐng)?jiān)谳斎胄盘?hào)作衰減......
上面這個(gè)放大器如果跟您選擇的不一樣的話會(huì)不會(huì)有什么影響,輸入端不應(yīng)該是電壓源么?
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2017-09-19 21:52
@東華理工
為什么我搭了一下您這個(gè)電路但是示波器的波形很奇怪的哦
后面接的RC中R要大一些,此處也可以串一個(gè)跟隨器。再回頭看看這個(gè)電路就是精密整流電路是帶有k倍增益的精密整流,搭實(shí)驗(yàn)電路普通運(yùn)放即可。
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2017-09-20 09:47
@東華理工
上面這個(gè)放大器如果跟您選擇的不一樣的話會(huì)不會(huì)有什么影響,輸入端不應(yīng)該是電壓源么?

不同器件只是元件須修正, 輸入是電壓源, 但給一個(gè)低阻抗.....

這種電路你可以發(fā)現(xiàn)其交流閉迴路與直流閉迴路增益都頗大, 且輸入端採用高阻電阻做交連, 這表示

1). 使用的IC offset越低越好

2). OP增益值(放大率)越大越好, (不過offset與增益直有一個(gè)反向關(guān)係需注意)

因此使用不同IC, 那修改C3, R6值就可....

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2017-09-20 16:15
@juntion
不同器件只是元件須修正,輸入是電壓源,但給一個(gè)低阻抗.....這種電路你可以發(fā)現(xiàn)其交流閉迴路與直流閉迴路增益都頗大,且輸入端採用高阻電阻做交連,這表示1).使用的ICoffset越低越好2).OP增益值(放大率)越大越好,(不過offset與增益直有一個(gè)反向關(guān)係需注意)因此使用不同IC,那修改C3,R6值就可....
謝謝juntion老師的講解
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nbiot
LV.1
23
2019-01-07 11:02
@juntion
這些只能算是一個(gè)對(duì)數(shù)放大器而已,交流整流必須使用如下電路[圖片]拿掉CT所有整流二極體,只要一顆電阻做負(fù)載,ACin連接於電阻兩端,這電路是三用電錶AC檔位用的讀取電路,輸出是ACRMS值.....
這個(gè)電路如何改成單電源供電呢?
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ruohan
LV.9
24
2019-01-08 08:44
@juntion
這些只能算是一個(gè)對(duì)數(shù)放大器而已,交流整流必須使用如下電路[圖片]拿掉CT所有整流二極體,只要一顆電阻做負(fù)載,ACin連接於電阻兩端,這電路是三用電錶AC檔位用的讀取電路,輸出是ACRMS值.....
交流電壓和電流都能用這個(gè)線路吧
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nbiot
LV.1
25
2019-01-08 09:35
@ruohan
交流電壓和電流都能用這個(gè)線路吧
如果輸入信號(hào)是+/-5V,運(yùn)放是單5V供電,可以嗎?
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gaohq
LV.8
26
2019-01-08 14:10
@juntion
這些只能算是一個(gè)對(duì)數(shù)放大器而已,交流整流必須使用如下電路[圖片]拿掉CT所有整流二極體,只要一顆電阻做負(fù)載,ACin連接於電阻兩端,這電路是三用電錶AC檔位用的讀取電路,輸出是ACRMS值.....

這個(gè)電路不錯(cuò),很好奇元器件參數(shù)是如何計(jì)算出來的。

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2019-01-08 15:01
@gaohq
這個(gè)電路不錯(cuò),很好奇元器件參數(shù)是如何計(jì)算出來的。[圖片][圖片]

可以嘗試6樓的精密整流方案,相同的結(jié)果,相近的方法。

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gaohq
LV.8
28
2019-01-08 16:16
@boy59
可以嘗試6樓的精密整流方案,相同的結(jié)果,相近的方法。[圖片]

boy 你6樓貼回來的所有電路嚴(yán)格意義上來說只能算  有效值    電路 。

 

你這個(gè)方案我在10年前就用過。

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2019-01-08 16:30
@gaohq
boy你6樓貼回來的所有電路嚴(yán)格意義上來說只能算  有效值   電路。 你這個(gè)方案我在10年前就用過。

6樓的都是精密整流電路,后面接一個(gè)RC低通濾波再乘以x倍構(gòu)成的簡(jiǎn)易有效值計(jì)算電路。

依據(jù)理論公式要對(duì)輸入信號(hào)取絕對(duì)值后積分再開方才得到出有效值,26樓的電路是否有依據(jù)能達(dá)到理論的測(cè)量精度?

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gaohq
LV.8
30
2019-01-08 16:43
@boy59
6樓的都是精密整流電路,后面接一個(gè)RC低通濾波再乘以x倍構(gòu)成的簡(jiǎn)易有效值計(jì)算電路。依據(jù)理論公式要對(duì)輸入信號(hào)取絕對(duì)值后積分再開方才得到出有效值,26樓的電路是否有依據(jù)能達(dá)到理論的測(cè)量精度?

這個(gè)是把交流正半部分放大2倍然后加上負(fù)半部分,如果正負(fù)對(duì)稱的話沒有問題,但如果不對(duì)稱的話就不準(zhǔn)了。

 

 

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gaohq
LV.8
31
2019-01-08 16:49
@boy59
6樓的都是精密整流電路,后面接一個(gè)RC低通濾波再乘以x倍構(gòu)成的簡(jiǎn)易有效值計(jì)算電路。依據(jù)理論公式要對(duì)輸入信號(hào)取絕對(duì)值后積分再開方才得到出有效值,26樓的電路是否有依據(jù)能達(dá)到理論的測(cè)量精度?

26樓的電路我是沒有能力從理論上分析。

 

 

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