电流互感器放大电路

只看该作者 · 2018-5-6 22:12

LM339不是是比较器吗楼主你是当运放用吗？原谅我读书少

只看该作者 · 2018-5-6 22:40

fzyuan 发表于 2018-5-6 16:52
如果是测量交流有效值，是不会需要FFT的，
只要计算均方根就可以了，计算量极小。
就算是12M的标准51，也 ...

峰值怎么捕捉？

只看该作者 · 2018-5-6 22:46

ziyell 发表于 2018-5-6 22:12
LM339不是是比较器吗楼主你是当运放用吗？原谅我读书少

用lm339是为了省三极管，我读书还少得多呢，我就试过用来做运放，电磁炉用lm339有做比较用也有做运放用

只看该作者 · 2018-5-7 10:24

sdggg 发表于 2018-5-6 22:40
峰值怎么捕捉？

通过数字采样计算交流有效值是不会采用“峰值响应”这种模式的。
也不会采用FFT，因为你不需要知道各个谐波的分量。
用FFT的话，计算量大，分辨率低。

应该直接计算有效值，均方根。
计算式基本就这样：Vrms = (sigma((Vs - Vdc) ^2) / N) ^0.5。
Vrms：有效值；
Vs：AD采样值；
Vdc：直流分量，其获取方法通常是采用平均值；
N：采样个数，也是sigma的次数；
sigma((Vs - Vdc) ^2)：将每个采样值减去直流分量之后进行平方运算。

如果只需要测量50Hz基频的分量，采用DFT就可以了。

只看该作者 · 2018-5-7 10:37

sdggg 发表于 2018-5-6 22:46
用lm339是为了省三极管，我读书还少得多呢，我就试过用来做运放，电磁炉用lm339有做比较用也有做运放用 ...

在楼主的这个电路中，使用LM339来作放大器用是很不合适的。
成本高，性能差、功耗大。
因为钳位是完全不需要的，所以，采用LM324的话会好很多。

而且，如果作为正经的设计，那么电路中的R6、R7至少要选用0.5W的电阻。

电磁炉上则是利用了多余的比较器做了个运放使用，它的比较器是必须的，如果以运放代替LM339，则性能会达不到要求。
而且你还得考虑：它的应用要求跟你这个测量系统的要求是一样的吗？

只看该作者 · 2018-5-7 23:53

fzyuan 发表于 2018-5-7 10:37
在楼主的这个电路中，使用LM339来作放大器用是很不合适的。
成本高，性能差、功耗大。
因为钳位是完全不 ...

嵌位目的是使次级处于接近短路状态，IV转换现改使用lm324，有两个互感器，图中只是一个的电路

只看该作者 · 2018-5-8 00:08

fzyuan 发表于 2018-5-7 10:24
通过数字采样计算交流有效值是不会采用“峰值响应”这种模式的。
也不会采用FFT，因为你不需要知道各个谐 ...

采样周期多少合适？还有软件上需不需要整流(输入的是正弦波，把负半周反转)还是直接计算有效值后减半？

只看该作者 · 2018-5-8 08:23

我也在做这个电路，可以互相交流一下Q2790658206

只看该作者 · 2018-5-8 15:17

sdggg 发表于 2018-5-8 00:08
采样周期多少合适？还有软件上需不需要整流(输入的是正弦波，把负半周反转)还是直接计算有效值后减半？ ...

采样率3ksps左右。
算法详见24楼

只看该作者 · 2018-5-8 15:23

本帖最后由 fzyuan 于 2018-5-8 15:27 编辑

sdggg 发表于 2018-5-6 09:20
很失望的跟你说我使用stm32f030单片机，adc精度达不到你说的1%，就算达到，软件处理上也达不到 ...

如果MCU是stm32f030，
采样率可以做得更高，在8M时钟下做到100k都没有问题（实际上对于工频信号，这么高的采样率没有意义）。精度？如果不计互感器误差，那么做到0.1%是完全没有问题的。

只看该作者 · 2018-5-8 15:49

fzyuan 发表于 2018-5-8 15:23
如果MCU是stm32f030，
采样率可以做得更高，在8M时钟下做到100k都没有问题（实际上对于工频信号，这么高的 ...

你高估了，这单片机adc精度就是**肋，能达到1%就很高兴了，更别说0.1，做到这么高精度独立adc还用做？

1万 · 2018-5-8 17:45

fzyuan 发表于 2018-5-8 15:23
如果MCU是stm32f030，
采样率可以做得更高，在8M时钟下做到100k都没有问题（实际上对于工频信号，这么高的 ...

有效位10位，片内（数字SYSTIEM)电磁信号复杂有点难。

只看该作者 · 2018-5-8 17:52

本帖最后由 fzyuan 于 2018-5-8 18:20 编辑

sdggg 发表于 2018-5-8 15:49
你高估了，这单片机adc精度就是**肋，能达到1%就很高兴了，更别说0.1，做到这么高精度独立adc还用做？ ...

不要随便怀疑一家大公司的量产芯片的指标问题。
这是靠数据说话，人家提供的12bit的分辨率，2LSB的精度是可以保证的，至于最终产品的精度如何，那是用户的事情，与ST无关。
工作了二十多年，至今还没有发现过这些大公司产品的指标问题，
出问题了，最终查出来都是自己的问题。

1万 · 2018-5-8 18:07

本帖最后由 zyj9490 于 2018-5-8 18:08 编辑

fzyuan 发表于 2018-5-8 17:52
不要随便怀疑一家大公司的量产芯片的指标问题。
这是靠数据说话，人家提供的12bit的分辨率，2LSB的精度是 ...

12位的分析率，做到10位的有效位，损失2LSB,这样的工程师功力不低，毕竟电力仪表的计量IC都是用24 位的ADC，且数据更新率不高，难以做到0.1级的，量产的。

只看该作者 · 2018-5-8 18:13

本帖最后由 fzyuan 于 2018-5-8 18:15 编辑

zyj9490 发表于 2018-5-8 17:45
有效位10位，片内（数字SYSTIEM)电磁信号复杂有点难。

MCU是STM32F051K8U6，无外部参考，3.3V电源是1.5～2.7电压升压得到的。
下面图标中橙色为电压，蓝线为环境温度。
左侧坐标为电压，右侧坐标为温度。
工作的环境温度范围为0～50度，要求整个温度范围的误差不大于2mV。
被测电压就是电源电压（1.5V～2.7V），当时测试的是2.5V。

1万 · 2018-5-8 20:05

本帖最后由 zyj9490 于 2018-5-8 20:09 编辑

fzyuan 发表于 2018-5-8 18:13
MCU是STM32F051K8U6，无外部参考，3.3V电源是1.5～2.7电压升压得到的。
下面图标中橙色为电压，蓝线为环境 ...

这样的糸统达不到10位，如果置信区间96%算，是比较差的。本底噪声太，约是标准差是4Mv.按3倍标准差作为最低有效信号，12MV，2500/12=208,7到8位有效位，还有低频漂移，

只看该作者 · 2018-5-8 22:55

非常感谢几位大师的指点，下面是新电路，应该比较靠谱了

1万 · 2018-5-8 23:15

sdggg 发表于 2018-5-8 22:55
非常感谢几位大师的指点，下面是新电路，应该比较靠谱了

超出324输入信号共模范围在小信号时工作不正常。

只看该作者 · 2018-5-9 00:11

zyj9490 发表于 2018-5-8 23:15
超出324输入信号共模范围在小信号时工作不正常。

不正常是会出现什么状况？如何修改？另外，该项目不是高精度测量系统的高要求的，精度中等即可，如果小信号影响不大可以忽略的，图中是电压互感器，需要显示出实时电压，显示精度1V，另一个电流互感器跟这个图一样，只不过处级接的是电机，不需要电流显示，只需要计算功率即可，所以出现小信号的情况是比较少的，可以忽略掉

1万 · 2018-5-9 00:26

sdggg 发表于 2018-5-9 00:11
不正常是会出现什么状况？如何修改？另外，该项目不是高精度测量系统的高要求的，精度中等即可，如果小信 ...

产生毛刺或相位反转或产生平台（包和或载信），不在共模内的状况结果不可预见

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