运放这样用正确吗?数据计算和波形有问题吗?

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 楼主 | 2018-7-6 23:29 | 显示全部楼层 |阅读模式



如图,检测市电电压大小,这样使用运放有问题吗?另外波形及计算公式是否有错?谢谢!

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| 2018-7-7 11:31 | 显示全部楼层
如果只是为了测电压,还需要放大吗。
 楼主 | 2018-7-8 16:36 | 显示全部楼层
互感器要求最大取样电阻为400欧,否则精度及线性度差很多,电压变换放大后采样精度会高吧。
| 2018-7-8 22:01 | 显示全部楼层
为什么要弄个这样非线性的电路?你的放大电路的电压输入范围只有0.65v到1.0V,超出范围就是饱和状态。可以把交流信号加个偏移或做个精密整流电路都可以。只有
 楼主 | 2018-7-9 10:43 | 显示全部楼层
gnaijnaoul 发表于 2018-7-8 22:01
为什么要弄个这样非线性的电路?你的放大电路的电压输入范围只有0.65v到1.0V,超出范围就是饱和状态。可以 ...

谢谢,查运放电路也没见这样用,只是想用一个运放单元解决互感器信号到放大输出给AD口,实时测量市电电压,我再消化一下你的建议,另这样用的错误在哪?请赐教。
| 2018-7-9 10:58 | 显示全部楼层
只是测电压的话,如果你的系统没有和外界的共地需求,可以直接电阻分压,不需要用互感器。
 楼主 | 2018-7-9 11:24 | 显示全部楼层
blust5 发表于 2018-7-9 10:58
只是测电压的话,如果你的系统没有和外界的共地需求,可以直接电阻分压,不需要用互感器。 ...

得与其它电路共地,需要与市电隔离,谢谢!
| 2018-7-9 18:51 | 显示全部楼层
我觉得方案可行,条条大路通罗马
| 2018-7-9 19:02 | 显示全部楼层
运放的工作点设置似乎不太合适,输出不是完整正弦波
 楼主 | 2018-7-9 22:38 | 显示全部楼层
cainiao518 发表于 2018-7-9 19:02
运放的工作点设置似乎不太合适,输出不是完整正弦波

工作点设置不合理会有什么影响?现在是在放大与饱和不断转换中。我只需在输出波型的最低点处AD转换。
| 2018-7-10 18:38 | 显示全部楼层
qianlong30 发表于 2018-7-9 10:43
谢谢,查运放电路也没见这样用,只是想用一个运放单元解决互感器信号到放大输出给AD口,实时测量市电电压 ...

错误到不至于,能解决问题的方法都是正确的,只是这样做不好用。
1.输入交流电压的最大值需要在反相,偏移才能得到,增加MCU处理复杂度
用差分放大电路,在同相输入端加0.5Vcc就将交流电压的零点偏移到0.5Vcc了。
| 2018-7-11 09:10 | 显示全部楼层
这个电路精度如何保证,做实验可以,批量生产要搞死人,

 楼主 | 2018-7-11 10:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 qianlong30 于 2018-7-11 10:13 编辑
gnaijnaoul 发表于 2018-7-10 18:38
错误到不至于,能解决问题的方法都是正确的,只是这样做不好用。
1.输入交流电压的最大值需要在反相,偏 ...

我的想法是这样的,只需检测市电电压是否在180V到250V之间,为提高AD转换准确度,在5V系统中,将180V对应信号放大后输出4.48V,250V时对应信号放大后输出0.58V,即市电在180V--250V范围时,放大电路输出0.58V--4.48V范围,供AD使用。

我只需要半波就可以,电路中有过零检测电路,检测到过零点后延时5毫秒测量半波的峰值,查表得到即时市电电压值。
如正相接2.5V,可以取得全波波形的放大,那样供AD转换的电压范围也就缩小一半,或许要提高AD转换器精度。

现在就是您说的,当市电电压低于170V时和负半周时,放大器在饱和状态,输出+5V,电压正半周上升到170V后进入放大状态,这样放大、饱和循环状态使用运放可行吗?

现在电路存在一个问题,放大器前端接直流电压试验,放大器输出数值用示波器看都正确,用调压器接交流信号输入,放大器输出波形正确,就是波形谷底底端值有时正确,有时偏大趋向5V,比如市电220V时,放大器输入端信号峰值848毫伏,放大输出底端值应为2.26V,但示波器测量底端值是3.几或4.几伏。手边只有一台普源精电DS1102E示波器,刚返厂校准了,所以我现在不知是示波器不准,还是电路设计有问题了。

 楼主 | 2018-7-11 11:03 | 显示全部楼层
forthlab 发表于 2018-7-11 09:10
这个电路精度如何保证,做实验可以,批量生产要搞死人,

精度看互感器线性如何了,放大和AD不会有多少误差,我测量到0.5V的变化就可以,不知批量生产会搞死人是什么意思?
| 2018-7-11 20:00 | 显示全部楼层
qianlong30 发表于 2018-7-11 10:08
我的想法是这样的,只需检测市电电压是否在180V到250V之间,为提高AD转换准确度,在5V系统中,将180V对应 ...

限幅的二极管估计有影响。二极管接那里了,运放的虚短虚断不成立了,影响输入输出关系。
这个方法太麻烦了,波形是方波或失真的正弦波测量有效值不会很准的。
你的这个放大电路相当于在正弦波里截取了一段,基准点不好处理。
用精密整流电路把信号调理好,20ms采个200点,做平方再累加,一个周期算一次平均开方
就是有效值。方波,失真的正弦波都能应对。
| 2018-7-12 11:26 | 显示全部楼层

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