使用电流互感器的交流电压测量电路仿真

只看该作者 · 2018-9-5 23:37

本帖最后由 ztb 于 2018-9-6 00:54 编辑

使用2mA:2mA的互感器,输入市电电压输出半波整流后的平均值 AC 220V对应DC 220mV的测量输出.
由于是平均值测量对波形敏感,失真的波形误差较大.如果从R1处直接进ADC做有效值计算则误差极小.

图中:R2,R3为运放提供一个(3.3-1.5)/2=0.9V的工作点,使得有最大输出电压摆幅.C2提供交流通路,大一些误差减小.
R1为电流取样,用于调整转换系数.Vr1的波形为正弦半波,通过C1,R4滤波后输出.图中的三极管应选择高HFE的任意
型号以减小误差。
仿真表明：本电路测量线性误差小于0.1%，如果输出也做有效值测量，波形畸变时（叠加三次谐波）不会降低精度。
运放的失调电压在±10mV变化零点电压变化仅29uV，但是转换系数变化大于1%。详细计算的原理有待分析.

只看该作者 · 2018-9-6 12:14

精度不及把R1直接接运放反相端
直接测量输出，精度和失真度会更好
该电路没有考虑共基极三极管放大器的失真和精度问题

只看该作者 · 2018-9-6 15:20

steelen 发表于 2018-9-6 12:14
精度不及把R1直接接运放反相端
直接测量输出，精度和失真度会更好
该电路没有考虑共基极三极管放大器的失 ...

你说的那样输出的是交流信号,这个电路输出的是半波整流后的信号.是为简单测量而设计的!

只看该作者 · 2018-9-13 18:50

加个运放吧,即便是波形对称了测量精度也是大打折扣的.
参考: https://bbs.21ic.com/icview-2549774-1-2.html

只看该作者 · 2022-5-30 16:56

您好，我想问一下这个输入与输出间的转换公式是什么，非常感谢！

只看该作者 · 2022-5-30 19:47

半波整流在哪里？？？

只看该作者 · 2022-6-1 09:52

R2D2 发表于 2022-5-30 19:47
半波整流在哪里？？？

Q1仅在半波导通，所以R1上获得半波整流电压。

只看该作者 · 2022-6-1 12:00

彼此的发表于 2022-5-30 16:56
您好，我想问一下这个输入与输出间的转换公式是什么，非常感谢！

这个电路的功能就是把电流互感器的电流值1：1的转换为Q2（负半周），Q3（正半周）集电极上的电流值。
只所以用运放有两个功能，1.使得互感器副边的阻抗=0以提高精度，2.克服三极管的偏置电压影响，获得无失真的波形。
R1是选值是把峰值2mA的交流电流转化为与有效值对应的直流电流。

只看该作者 · 2022-6-1 16:54

三极管修改为MOS对管后，消除了Ie>Ic 带来的误差，R1取值=理论计算值=R5*2/（2*SQR（2）/PI）。

使用电流互感器的交流电压测量电路仿真

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