一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路制造技术

本发明专利技术涉及一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路，所述电路包括电流采集网络、运算放大电路、参考电压电路和单片机。电流采集网络的输出端与运算放大电路的同相输入端连接，参考电压电路的输出端与运算放大电路的同相输入端连接，运算放大电路的输出端连接单片机的ADC输入端。运算放大电路采用了差动放大电路，通过电平移位将输入信号电压提高，解决了单电源工作时运算放大器不能完全0V输出的问题，而且实现了交流电流的双向采集，量程宽，精度高。交流电流采集电路使用单电源供电，减少了供电电源，而且不增加采集电路的复杂性，电路结构简洁，容易实现，节约成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子技术与信号检测
，具体设及一种陶瓷机械设备使用的交 流电流义集电路。
技术介绍
目前，在一般陶瓷机械设备检测交流电流的场合，能够实现双极性电压输出的放 大电路中，供电方式都为正负双电源供电，如果采用单电源供电，则放大器输出必然是正电 压，而不能输出负电压。同时，在单电源供电的情况下，放大器输入在几mVW下时放大器的 输出饱和，即单电源工作中，放大器不能完全0V输出，运对检测交流电流的负电流部分造 成极大的麻烦，给单片机的AD采样处理带来很大的误差。另外，采用双电源供电比单电源 供电多了一路负电源，增加了成本，资源得不到充分利用。
技术实现思路
为了解决上述问题，在减少供电电源、不增加交流电流采集电路复杂性的前提下， 本专利技术提供一种结构简单、容易实现的交流电流采集电路，W实现单片机在单电源供电的 条件下进行交流电流的精确检测。 本专利技术的技术方案是：一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路，包括电流采 集网络、运算放大电路、参考电压电路和单片机；该电路由所述电流采集网络的输出端与所 述运算放大电路的同相输入端连接，所述参考电压电路的输出端与所述运算放大电路的同 相输入端连接，所述运算放大电路的输出端连接所述单片机的ADC输入端；其特点是：所述 运算放大电路由运算放大器0P1、电阻R1 -R4、R8、电容C3、C4组成，其中所述运算放大器 0P1由单电源巧V供电；所述运算放大器0P1与所述电阻R1 -R4构成差动运算放大电路， 对输入交流电压信号进行放大和电平移动处理，把正负电压输入转换成正电压输出；所述 运算放大器0P1的输出端通过所述反馈电阻R3连接到反相输入端，所述运算放大器0P1的 反相输入端通过所述电阻R1接地；所述运算放大器0P1的同相输入端通过所述电阻R2引 出一个端子作为所述运算放大电路的输入端，并连接到所述电流采集网络的输出端；所述 运算放大器0P1的同相输入端通过所述电阻R4引出一个端子作为所述运算放大电路的输 入端，并连接到所述参考电压电路的输出端；所述电阻R8与所述电容C4串联构成RC低通 滤波网络，在所述电阻R8的一端连接所述运算放大器0P1的输出端，另一端接地，相邻两者 之间引出的端子作为运算放大电路的输出端。 所述电流采集网络包括：电流互感器（CT1)、高精度电阻（町）和滤波电容（C1)，其 中所述电流互感器（CT1)的输出端相应地连接到所述高精度电阻〇〇的两端，所述高精度 电阻0〇的两端相应地连接到所述滤波电容（C1)的两端，并且所述高精度电阻〇〇与所 述滤波电容（C1)相连接的一端引出作为电流采集网络的输出端，而另一端接地。 所述参考电压电路由基准电压电路、分压电路和电压跟随器组成，其中所述基准 电压电路通过电阻R5与电容C2相连接处引出端子连接到电源巧V，电容C2的另一端接地， 电阻R5的另一端与=端并联稳压器U1相连接并且输出2. 5V的基准电压，并引出端子作为 基准电压电路的输出端；所述分压电路对基准电压2. 5V进行分压，由高精度电阻R6、R7串 联组成，其一端连接基准电压2. 5V的输出端，另一端接地，并且串联电阻相连处引出端子 作为分压电路的输出端；所述电压跟随器由运算放大器0P2的同相输入端连接到所述分压 电路的输出端，反相输入端连接到其输出端，并且从运算放大器0P2的输出端引出端子作 为参考电压电路的输出端。 所述单片机采用集成电路忍片，其具有自带的ADC模块，所述单片机的ADC模块的 输入端口接收来自所述运算放大电路的输出信号扣0)，并对该输出信号扣0)进行AD转换 和进行逻辑分析。 本专利技术的有益效果如下：运算放大电路采用了差动运算放大电路，通过电平移位 将输入信号电压提高，解决了单电源工作时运算放大器不能完全0V输出的问题，又实现对 交流电流的双向采集，量程宽，精度高。交流电流采集电路使用单电源供电，减少了供电电 源，且不增加采集电路的复杂性，电路结构简洁，容易实现，节约成本。 下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。【附图说明】 图1为本专利技术的总体电路示意图。【具体实施方式】 本专利技术如图1所示：一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路，包括电流采集 网络、运算放大电路、参考电压电路和单片机；该电路由所述电流采集网络的输出端与所述 运算放大电路的同相输入端连接，所述参考电压电路的输出端与所述运算放大电路的同相 输入端连接，所述运算放大电路的输出端连接所述单片机的ADC输入端；其特点是：所述运 算放大电路由运算放大器0P1、电阻R1 -R4、R8、电容C3、C4组成，其中所述运算放大器0P1 由单电源巧V供电；所述运算放大器0P1与所述电阻R1 -R4构成差动运算放大电路，对输 入交流电压信号进行放大和电平移动处理，把正负电压输入转换成正电压输出；所述运算 放大器0P1的输出端通过所述反馈电阻R3连接到反相输入端，所述运算放大器0P1的反相 输入端通过所述电阻R1接地；所述运算放大器0P1的同相输入端通过所述电阻R2引出一 个端子作为所述运算放大电路的输入端，并连接到所述电流采集网络的输出端；所述运算 放大器0P1的同相输入端通过所述电阻R4引出一个端子作为所述运算放大电路的输入端， 并连接到所述参考电压电路的输出端；所述电阻R8与所述电容C4串联构成RC低通滤波网 络，在所述电阻R8的一端连接所述运算放大器0P1的输出端，另一端接地，相邻两者之间引 出的端子作为运算放大电路的输出端。 所述电流采集网络包括：电流互感器（CT1)、高精度电阻（町）和滤波电容（C1)，其 中所述电流互感器（CT1)的输出端相应地连接到所述高精度电阻〇〇的两端，所述高精度 电阻0〇的两端相应地连接到所述滤波电容（C1)的两端，并且所述高精度电阻〇〇与所 述滤波电容（C1)相连接的一端引出作为电流采集网络的输出端，而另一端接地。 所述参考电压电路由基准电压电路、分压电路和电压跟随器组成，其中所述基准 电压电路通过电阻R5与电容C2相连接处引出端子连接到电源巧V，电容C2的另一端接地， 电阻R5的另一端与=端并联稳压器U1相连接并且输出2. 5V的基准电压，并引出端子作为 基准电压电路的输出端；所述分压电路对基准电压2. 5V进行分压，由当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路，包括电流采集网络(1)、运算放大电路(2)、参考电压电路(3)和单片机(4)；该电路由所述电流采集网络(1)的输出端与所述运算放大电路(2)的同相输入端连接，所述参考电压电路(3)的输出端与所述运算放大电路(2)的同相输入端连接，所述运算放大电路(2)的输出端连接所述单片机(4)的ADC输入端，其特征在于，所述运算放大电路(2)由运算放大器OP1、电阻R1–R4、R8、电容C3、C4组成，其中所述运算放大器OP1由单电源+5V供电；所述运算放大器OP1与所述电阻R1–R4构成差动运算放大电路，对输入交流电压信号进行放大和电平移动处理，把正负电压输入转换成正电压输出；所述运算放大器OP1的输出端通过所述反馈电阻R3连接到反相输入端，所述运算放大器OP1的反相输入端通过所述电阻R1接地；所述运算放大器OP1的同相输入端通过所述电阻R2引出一个端子作为所述运算放大电路(2)的输入端，并连接到所述电流采集网络(1)的输出端；所述运算放大器OP1的同相输入端通过所述电阻R4引出一个端子作为所述运算放大电路(2)的输入端，并连接到所述参考电压电路(3)的输出端；所述电阻R8与所述电容C4串联构成RC低通滤波网络，在所述电阻R8的一端连接所述运算放大器OP1的输出端，另一端接地，相邻两者之间引出的端子作为运算放大电路(2)的输出端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓东，洪旭文，张矛盾，梁伟恩，
申请(专利权)人：佛山市和融数控软件有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44