求助：单片机制作智能仪表遇到的困惑。

只看该作者 · 2012-7-5 18:21

我正在尝试 STC12C5A60S2，简单搭建了一个电路。满量程和0V精度方面和速度都满足要求，而且电路超级简单。

但是有两个问题：
1.不支持负电压测试
2.空载输入端不归0，难道也要在输入端加电阻？？
3.交流测试。。 ...
冷雨寒风发表于 2012-7-5 11:26

这个问题好办！
找个TL084四运放（正负12-15V双电源供电），1个运放做射随，2个运放做全波整流，整流后对地电容，做有效值滤波，同时对地再接10K电阻放电，最后再接1级运放进入AD采集脚（P1.0-P1.7）,直接采集就是有效值，把滤波电容去掉就是瞬时值。

只看该作者 · 2012-7-5 18:39

我想，楼主最大的问题是如何测量负电压。这个其实好办，把信号偏置到1/2VCC就可以了。

只看该作者 · 2012-7-5 19:49

我想，楼主最大的问题是如何测量负电压。这个其实好办，把信号偏置到1/2VCC就可以了。
qq65411253 发表于 2012-7-5 18:39

那就把采集精度降低1半了。

只看该作者 · 2012-7-5 20:11

这个问题好办！
找个TL084四运放（正负12-15V双电源供电），1个运放做射随，2个运放做全波整流，整流后对地电容，做有效值滤波，同时对地再接10K电阻放电，最后再接1级运放进入AD采集脚（P1.0-P1.7）,直接采集就是 ...
crestgod 发表于 2012-7-5 18:21

这个电路可有代替真有效值IC，但是要做好，模电至少比较熟悉吧，这个正是我的困惑啊。现在我想干脆直接用真有效值IC代替此部分电路算了。

只看该作者 · 2012-7-5 20:12

我想，楼主最大的问题是如何测量负电压。这个其实好办，把信号偏置到1/2VCC就可以了。
qq65411253 发表于 2012-7-5 18:39

这个的确是个大问题。

只看该作者 · 2012-7-5 20:29

这个问题好办！
找个TL084四运放（正负12-15V双电源供电），1个运放做射随，2个运放做全波整流，整流后对地电容，做有效值滤波，同时对地再接10K电阻放电，最后再接1级运放进入AD采集脚（P1.0-P1.7）,直接采集就是 ...
crestgod 发表于 2012-7-5 18:21

别胡说八道了，你的方法弄出来的是平均值，有效值真那么好弄，那些真有效值片子也不会卖那么贵了。

只看该作者 · 2012-7-5 20:31

官方的典型应用也才4个电容。那个0.47uf的积分电容对测量精度影响很大，这个我知道。
官方的典型应用如下：
114420
实在是看不出来那个电容用错了？是指容量呢，还是类型？请指教，谢谢！ ...
冷雨寒风发表于 2012-7-5 18:11

INT电容要用CBB（MKP），AZ和REF至少要用CL（MKT），你要是用瓷片/独石电容，现象就跟你现在一样了。

只看该作者 · 2012-7-5 20:37

这个电路可有代替真有效值IC，但是要做好，模电至少比较熟悉吧，这个正是我的困惑啊。现在我想干脆直接用真有效值IC代替此部分电路算了。
冷雨寒风发表于 2012-7-5 20:11

给你个图纸吧！这个电路是我做的一个产品里的部分。

只看该作者 · 2012-7-5 20:57

那就把采集精度降低1半了。
crestgod 发表于 2012-7-5 19:49

如果真的可以把 STC12 的10位AD 发挥出来，就算降低一半精度能到9位也足够了。问题是前面还要加分压电阻网络等电路，能把10位发挥到8位就算不错，再把精度降低1半，就达不到要求了。

或者又绕回来了，重新找个AD：
1.支持双极性输入
2.稳定、抗干扰强（对50Hz有较好的抑制，很多AD在60Hz的表现明细比50Hz好）
3.分辨率12位以上
4.采集速度每秒50次以上足够了
5.外围尽量简单，简单的加几个分压电阻就可以改变量程（2-700V）有典型应用可供参考
6.有MCU接口，串口、并口无所谓

只看该作者 · 2012-7-5 20:59

给你个图纸吧！这个电路是我做的一个产品里的部分。
crestgod 发表于 2012-7-5 20:37

连图纸都有了，多谢 crestgod！

只看该作者 · 2012-7-5 21:01

2.稳定、抗干扰强（对50Hz有较好的抑制，很多AD在60Hz的表现明细比50Hz好）
4.采集速度每秒50次以上足够了

你的第二点和第四点是矛盾的，对50Hz能强烈抑制的积分型和Σ-Δ型ADC都不可能做到50次以上的采样率，做到了必然无法抑制工频，而另一种常见的SAR型ADC则根本没有抑制工频的特性。

只看该作者 · 2012-7-5 21:09

本帖最后由 crestgod 于 2012-7-5 21:12 编辑

如果真的可以把 STC12 的10位AD 发挥出来，就算降低一半精度能到9位也足够了。问题是前面还要加分压电阻网络等电路，能把10位发挥到8位就算不错，再把精度降低1半，就达不到要求了。

或者又绕回来了，重新找个AD ...
冷雨寒风发表于 2012-7-5 20:57

如果要求12位的精度，那个电路中的运放等级要提高，电阻的一致性要好，否则，实际达不到12位。那个电路中运放的型号对10位的AD没问题，对12位的勉强可以。
主要是运放的噪声这项参数。TL084在1块钱以内，选个8块钱左右的。
另外，那个电路中调整电阻的大小，还可以任意把正负半周信号放大或衰减。两头有跟随器，不怕阻抗问题。

只看该作者 · 2012-7-6 10:31

INT电容要用CBB（MKP），AZ和REF至少要用CL（MKT），你要是用瓷片/独石电容，现象就跟你现在一样了。
李富贵发表于 2012-7-5 20:31

感谢！总算是找到问题所在了！真的如你所说：1.0uF的我用了独石，0.1uF的我用了瓷片。

2.稳定、抗干扰强（对50Hz有较好的抑制，很多AD在60Hz的表现明细比50Hz好）
4.采集速度每秒50次以上足够了

你的第二点和第四点是矛盾的，对50Hz能强烈抑制的积分型和Σ-Δ型ADC都不可能做到50次以上的采样率，做到 ...
李富贵发表于 2012-7-5 21:01

如果做不到50次以上，20次可以吗？

有资料通过牺牲ICL7135的双极性输入和BCD输出，将其采样速度提高到每秒20次以上，但是对我来说双极性是必须的。

只看该作者 · 2012-7-6 10:33

如果要求12位的精度，那个电路中的运放等级要提高，电阻的一致性要好，否则，实际达不到12位。那个电路中运放的型号对10位的AD没问题，对12位的勉强可以。
主要是运放的噪声这项参数。TL084在1块钱以内，选个8块钱 ...
crestgod 发表于 2012-7-5 21:09

电阻用1%的金属膜可否？换运放可以不修改外围电路吗？

只看该作者 · 2012-7-6 11:16

双极性是个坑，要找到合适的双极性的ad估计得靠运气，会让你得不偿失。除了某些高精尖的项目，很少有人再用这种方案了。而且符合你其他要求的ad大部分都是差分输入，不用偏置就是很呆的做法。说得简单点，偏置+差分ad是流行方案，取代双极性是明智之举。

只看该作者 · 2012-7-6 11:18

AD没必要双极性吧，不是有整流电路吗。
对50Hz抑制最快采样频率就50Hz，这样的AD还是很多的，不过想要真有效值用这种AD不行。

只看该作者 · 2012-7-6 11:23

如果要求不高的话，用平均值推算出有效值也是可以，很多工控设备都是这样做的，有些控制平均值推算出的有效值比直有效值更有用

只看该作者 · 2012-7-6 11:28

如果必须要真有效值，就不要在积分型和Σ-Δ型ADC中选了

只看该作者 · 2012-7-6 17:41

本帖最后由冷雨寒风于 2012-7-6 17:46 编辑

双极性是个坑，要找到合适的双极性的ad估计得靠运气，会让你得不偿失。除了某些高精尖的项目，很少有人再用这种方案了。而且符合你其他要求的ad大部分都是差分输入，不用偏置就是很呆的做法。说得简单点，偏置+差分a ...
qq65411253 发表于 2012-7-6 11:16

选双极性是我没有模电基础，怕做不好偏置，用双极性可以不用偏置电路。

这也是我的无奈之举啊。以前做过一个智能控温仪，也是因为用普通AD外围电路太麻烦，几乎想用普通的孔温仪，通过单片机读取LED来获取读数。最后找到MAX6675，真是为我量身定做的！1个电容3个电阻，全部搞定，精度、温飘都很理想。

只看该作者 · 2012-7-6 17:56

AD没必要双极性吧，不是有整流电路吗。
对50Hz抑制最快采样频率就50Hz，这样的AD还是很多的，不过想要真有效值用这种AD不行。
yhn1973 发表于 2012-7-6 11:18

关于真有效值我考虑用 crestgod 的电路或者直接用真有效值IC都可以。

如果必须要真有效值，就不要在积分型和Σ-Δ型ADC中选了
yhn1973 发表于 2012-7-6 11:28

个人理解：积分型和Σ-Δ型ADC因为采样慢，所以无法通过多次采样来计算真有效值。是不是这样的？？

如果要求不高的话，用平均值推算出有效值也是可以，很多工控设备都是这样做的，有些控制平均值推算出的有效值比直有效值更有用
yhn1973 发表于 2012-7-6 11:23

其实只是为了测出比较准确的交流电压，又不想额外增加太多电路。
至于选积分型和Σ-Δ型ADC，其实只是因为它抗干扰强，这样零件的选用和PCB布线可能要求会低第一点，仅此而已。

求助：单片机制作智能仪表遇到的困惑。

甘甜之泉水

常驻人口

晶莹之水滴

技术导师奖章

突出贡献奖章

沉静之湖泊

十世金身