单片机 AD高速采集交流信号求真有效值！

只看该作者 · 2013-3-21 10:25

本帖最后由 2014luoluo 于 2013-3-24 12:05 编辑

求各位大侠给点意见，我该去找些什么资料看看！
需要对一500mV以下的50Hz交流信号求真有效值，一直用的AD536芯片来求真有效值然后放大送入单片机AD转换求得！
但是AD536芯片太贵，为了降低成为，准备自己搭电路求真有效值！
思路如下：
1：加电容做低通滤波，滤除高频信号！
2：运算放大器对信号放大！（0--5v，考虑使用双电源，还是单电源放大器呢？？）
3：二极管半波整流！(二极管有死区电压？？)
4：单片机高速采样AD转换(采样周期和采样频率，如何滤除毛刺或者干扰突变信号？？)
5：单片机内部对AD转换值求有效值软件算法！（这个怎么搞？）
我自己能想到的都写在上面了，求高手指点，我该去看些什么书，找那个方面的资料看！
自己软件专业的，现在做了硬件，所以硬件没功底的！大侠赐教，不甚感激！
追问：看到有种芯片叫电能计量芯片也可以算出有效值，而且有的卖价不到十块。我现在需要测量的是线路上的剩余电流，线路负载不确定，可能是照明，也有可能是动力，所以信号肯定会有干扰！那么一般的电能计量芯片可以代替AD536吗？

1万 · 2013-3-21 10:37

放狗搜"精密整流电路"
单双电源都可以,根据你的系统来决定,本来就有负压,哪搞双电源如果没有负压,单电源也是可以的
多次采样求平均,
采样和周期可以放慢点
至于单片机AD 看单片机手册.

只看该作者 · 2013-3-21 11:56

1.有效值可以用均方根的算法
2.采样周期根据你的软件时间需求来定，20ms 踩20个点··· 当然点越多，精度越高，时间越长。
3.采样的值，对于干扰，你可以软件滤波，这软件专业的自己能搞定。
4.整流的话，就用精密全波整流电路，百度有。二极管的死区是不可避免的。
本人也是新手一个··，自己经验分享下·· 有什么不对的可以指教

1万 · 2013-3-21 22:43

均方根的有效值, 可以用软件计算. 不过滤波和变换电路是会影响结果的

只看该作者 · 2013-3-24 11:59

hyl451292681 发表于 2013-3-21 11:56
1.有效值可以用均方根的算法
2.采样周期根据你的软件时间需求来定，20ms 踩20个点··· 当然点越多，精度 ...

你好，我用的单片机是ATmega16,8位，自带10位ADC，如果一个周期我采集20个数据，那么我就要对20个数据进行均方根运算，我程序一直用汇编写的，ATmega16虽然自带乘法器但是仅仅是8位乘以8位的，还有大数的加和除，用汇编能把程序出来吗？？？？

只看该作者 · 2013-3-29 16:16

2014luoluo 发表于 2013-3-24 11:59
你好，我用的单片机是ATmega16,8位，自带10位ADC，如果一个周期我采集20个数据，那么我就要对20个数据进 ...

一直用的C，汇编没试过，应该可以的，以前带我的师傅就是用的汇编。

只看该作者 · 2013-4-14 12:12

RMS值和平均值不同，不能简单的滤波。滤波后得到的是平均值。整流貌似是够呛了，单片机AD高速采样进行计算貌似有希望。

只看该作者 · 2013-4-14 20:39

我也正在做类似的工作，只不过我是直接用AD采集进去，然后在FPGA里面进行运算。我的做法如下

本人用AD采集一1800Hz的正弦波，采样率为26KHz左右，在FPGA内对其求绝对值，然后通过低通滤波，滤波器设计是通过脉冲响应不变法对一二阶低通滤波器进行离散变换，角速率为500左右，再通过DA输出。目前在DA输出端发现叠加一20mv，75Hz左右的正弦波。请高手指教这个正弦波是从哪里出来的。
通过改变1800hz正弦波的频率，DA输出端叠加的正弦波信号的频率和幅度都会有变化，1800hz信号每变化65hz左右，DA输出端叠加的正弦波信号就会出现幅度最大，频率最小的情况。盼高人指点，万分感谢！

只看该作者 · 2013-4-19 14:32

学习

只看该作者 · 2018-9-20 11:13

楼主第五个问题解决了吗？刚毕业刚接触这个没几天，需要写一个求正弦波滤波后求有效值得c程序，求指教

只看该作者 · 2018-9-27 11:58

其实有个简单的方法，就是加入直流偏置，这个可以从共射放大电路讲起。共射放大中输入端有个ib的直流偏置，不过输出级不能串电容。之后单片机采集过来后再把直流分量去掉，再算。如果要好弄，也可以用运放，加入直流分量，在反馈端接地的回路上串电容，这样直流分量的放大倍数为1，交流分量放大倍数自己算。后面单片机计算自己搞。