查看: 1353|回复: 39
收起左侧

高手进,单片机采集市电电压和蓄电池电压

[复制链接]

1

主题

18

帖子

54

积分

初级技术员

 楼主| 发表于 2017-9-13 11:03 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式
本帖最后由 shxliao 于 2017-9-13 11:05 编辑

我想要用单片机采集市电的电压有效值和VCC的电压值,不知道地线接的对不对,这个电路这样接可以吗?
其中VCC和VSS是蓄电池的正负极,蓄电池降压给单片机供电,主要是市电那块不知道接的对不对,请教了一下人,有的说市电与蓄电池不共地,无法采样,有的说,运放有虚短加差分电路是可以采样,或者有没有更好的办法实现这个功能,请大神给我分析分析,不考虑用互感器,应为体积大

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册 手机登录

x
     

26

主题

6247

帖子

1万

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 11:11 | 显示全部楼层 |返回版面
可以测量,但是你的运放电路是错的。
1、GND和VSS连在一起吗?
2、运放的工作点不对,单电源,差分参考电压一般要接2.5V。
移动通信设计,GPS防盗定位终端设计。各种电子产品设计,温度仪表设计专家。
     

5

主题

449

帖子

1427

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 11:23 | 显示全部楼层 |返回版面
市电或可考虑用光耦隔离,后接跟随器;
电池分压后,必要的话也可接个射极跟随器。

电路全部有电池供电。
电池电压较高(如24V)、+5V 电流较大(超过 100mA)时,
+5V 电源宜考虑 DC-DC 方案。
主要考虑点是功耗(效率)和电路可靠性。

1

主题

18

帖子

54

积分

初级技术员

 楼主| 发表于 2017-9-13 11:54 | 显示全部楼层 |返回版面
gx_huang 发表于 2017-9-13 11:11
可以测量,但是你的运放电路是错的。
1、GND和VSS连在一起吗?
2、运放的工作点不对,单电源,差分参考电压 ...

没有连在一起啊,看清楚点啊,运放工作是双电源啊正负2.5V

1

主题

18

帖子

54

积分

初级技术员

 楼主| 发表于 2017-9-13 11:55 | 显示全部楼层 |返回版面
Jack315 发表于 2017-9-13 11:23
市电或可考虑用光耦隔离,后接跟随器;
电池分压后,必要的话也可接个射极跟随器。

功耗确实是要考虑的问题,光耦线性很差应该不能用做采样的
     

0

主题

5

帖子

16

积分

实习生

发表于 2017-9-13 12:23 | 显示全部楼层 |返回版面
交流采样不隔离很危险!不光是设计者自己,用户的安全你也必须考虑!负责!
而且交流没经过精密整流,你怎么测量其有效值?用高速AD采样,再用软件计算?
光耦有很多种,其中一种就是解决这类问题设计的,称为线性光耦!
电池直接采样也不是不行,但取样电阻应该设计大一点,避免无端耗费电池能量。
     

26

主题

6247

帖子

1万

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 12:59 | 显示全部楼层 |返回版面
shxliao 发表于 2017-9-13 11:54
没有连在一起啊,看清楚点啊,运放工作是双电源啊正负2.5V

有你这样设计原理图的吗?
GND网络和VSS网络,怎么可以叫别人免费的还看仔细一点,你自己先规范一点呀。
+5V,不可以2个TL431串联的,你不怕431烧掉,或者不稳定?
GND网络应该改一下网络名,比如VREF。
移动通信设计,GPS防盗定位终端设计。各种电子产品设计,温度仪表设计专家。
     

26

主题

6247

帖子

1万

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 13:04 | 显示全部楼层 |返回版面
另外,作为实用的电路,差分放大,最好加低通滤波,防止干扰。
LM358,不适合2.5V中点的放大,5V时最高输出才3.5V左右,改为LMV358轨到轨的运放比较好。
移动通信设计,GPS防盗定位终端设计。各种电子产品设计,温度仪表设计专家。
     

5

主题

449

帖子

1427

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 13:16 | 显示全部楼层 |返回版面
shxliao 发表于 2017-9-13 11:55
功耗确实是要考虑的问题,光耦线性很差应该不能用做采样的

不急着否定……有单片机在,这或是一个可行的方案。

1

主题

18

帖子

54

积分

初级技术员

 楼主| 发表于 2017-9-13 13:47 | 显示全部楼层 |返回版面
gx_huang 发表于 2017-9-13 12:59
有你这样设计原理图的吗?
GND网络和VSS网络,怎么可以叫别人免费的还看仔细一点,你自己先规范一点呀。
...

431怎么会烧掉呢?给个烧掉的理由!至于GND网络名,只是参考点名称而已,我相信没有人看不懂吧

1

主题

18

帖子

54

积分

初级技术员

 楼主| 发表于 2017-9-13 13:48 | 显示全部楼层 |返回版面
gx_huang 发表于 2017-9-13 13:04
另外,作为实用的电路,差分放大,最好加低通滤波,防止干扰。
LM358,不适合2.5V中点的放大,5V时最高输出 ...

这点建议还是比较中肯,轨到轨的运放确实会比较好

1

主题

18

帖子

54

积分

初级技术员

 楼主| 发表于 2017-9-13 13:52 | 显示全部楼层 |返回版面
hab2017 发表于 2017-9-13 12:23
交流采样不隔离很危险!不光是设计者自己,用户的安全你也必须考虑!负责!
而且交流没经过精密整流,你怎 ...

采集50hz的频率,不需要高速AD,线性光耦请列举一个出来,线性光耦,温度影响很大吧

1

主题

18

帖子

54

积分

初级技术员

 楼主| 发表于 2017-9-13 13:54 | 显示全部楼层 |返回版面
Jack315 发表于 2017-9-13 13:16
不急着否定……有单片机在,这或是一个可行的方案。

期待你的高见
     

1

主题

28

帖子

84

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 14:19 | 显示全部楼层 |返回版面
楼主神通广大,法力无边!

1

主题

18

帖子

54

积分

初级技术员

 楼主| 发表于 2017-9-13 14:38 | 显示全部楼层 |返回版面
kongmingdeng 发表于 2017-9-13 14:19
楼主神通广大,法力无边!

我不怕你们笑,我不懂就是不懂啊
     

5

主题

449

帖子

1427

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 14:39 | 显示全部楼层 |返回版面

线性光耦网上应该能搜到。不过和普通光耦相比,不知道价格是否更贵。
如果两者相当,自然选用线性光耦。

普通光耦无论其传输特性如何,只要可以表示成单调函数即可。
如果传输特性可以表示为某个初等函数,
则用单片机计算其反函数就可以得到一个线性的结果;
否则可以在单片机里储存一个表,给出 N 个点的传输特性关系,
利用插值的方法即可得到任意点的对应值。

利用单片机进行计算的方法的优点是没有线性光耦的约束要求;
缺点是需要一定的内存及计算时间。

作为测量,每个产品都需要校准。
从这个意义上说,单片机内总是要有这样一个表。
     

5

主题

449

帖子

1427

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 15:03 | 显示全部楼层 |返回版面
【线性关系的校准示意性例子】
用一稳压电源,从最低电压(15V)到最高电压(30V)递增。
用仪表测出稳压电源的输出值,同时用软件读出单片机 ADC 的读数:



用 Excel 做线性回归:




这样就得到了 ADC 读数与电源电压的关系。

不同的样品,其回归系数会有差异。
在单片机内部,只要储存相应的回归系数即可。
在这个例子中即为 0.197 和 5.725 这两个回归系数。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册 手机登录

x
     

0

主题

34

帖子

107

积分

中级技术员

发表于 2017-9-13 15:21 | 显示全部楼层 |返回版面
理论可行,但实际可行性几乎为零。直接引220V到板子上,干扰很大的,系统会很不稳定,而且这样太危险了,反正我是不敢去碰你这个板子,另外你的器件也扛不住啊。要么直接整理后再测,要么用隔离变压器变压后在测,看你喜欢那种咯。
     

26

主题

6247

帖子

1万

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 15:22 | 显示全部楼层 |返回版面
shxliao 发表于 2017-9-13 13:47
431怎么会烧掉呢?给个烧掉的理由!至于GND网络名,只是参考点名称而已,我相信没有人看不懂吧 ...

5V输入电压,会有误差,TL431是参考源,并联稳压,单个接近2.5V,2个是5V,万一7805输出电压高一些,TL431的电流也许很大。没有见过这么设计的。
移动通信设计,GPS防盗定位终端设计。各种电子产品设计,温度仪表设计专家。
     

26

主题

6247

帖子

1万

积分

初级技术员

发表于 2017-9-13 15:28 | 显示全部楼层 |返回版面
即使不烧TL431,也得考虑你的设计是稳定的,电流基本一致的。
不要有些板子静态电流10毫安,有些100毫安的。
建议你仔细看看TL431的数据手册。
关于网络名,原理图是要让别人看得懂,一眼看懂。
倚老卖老不对,年纪轻轻自以为是肯定更不对。
移动通信设计,GPS防盗定位终端设计。各种电子产品设计,温度仪表设计专家。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册 手机登录

本版积分规则

关闭

热门推荐上一条 /2 下一条

分享 快速回复 返回顶部 返回列表