一种直流电流测量电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流电流测量电路，包括：第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路、滤波电路、过零识别电路、变送器、AD转换器和微控制器，所述第一放大电路的输入端用于接收待测信号，所述第一放大电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接，所述第二放大电路的输出端通过所述滤波电路与所述第三放大电路的输入端连接，所述第三放大电路的输出端与所述AD转换器的输入端连接，所述AD转换器的输出端与所述微控制器的输入端连接，所述变送器通过所述过零识别电路与所述微控制器的输入端连接。本实用新型专利技术提高了直流电流测量的精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电流测量
，特别涉及一种直流电流测量电路。
技术介绍
目前，电器设备和电子元器件的漏电流越来越小，有些已达到fA级，所以直流微小电流的测量难度也越来越大，鉴于此，人们开发出了直流微小电流测量装置，但现有的直流微小电流测量装置所用的器件本身的漏电流较大，从而使得器件本身的漏电流混入待测直流电流中，从而导致直流电流测量的精度低。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种直流电流测量电路，其提高了直流电流测量的精度。本技术通过以下技术手段解决上述问题：本技术的一种直流电流测量电路，包括：第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路、滤波电路、过零识别电路、变送器、AD转换器和微控制器，所述第一放大电路的输入端用于接收待测信号，所述第一放大电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接，所述第二放大电路的输出端通过所述滤波电路与所述第三放大电路的输入端连接，所述第三放大电路的输出端与所述AD转换器的输入端连接，所述AD转换器的输出端与所述微控制器的输入端连接，所述变送器通过所述过零识别电路与所述微控制器的输入端连接；所述第一放大电路包括第一运算放大器U1、开关K1、开关K2、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R16、电容C2和电容C3，所述电阻R16的一端用于接收待测信号，所述电阻R16的另一端、所述开关K1的输入端和所述开关K2的输入端均与所述第一运算放大器U1的反相输入端连接，所述第一运算放大器U1的同相输入端接地，所述开关K1的输出端与所述电阻R1的一端连接，所述电容C3与所述电阻R1并联，所述开关K2的输出端与所述电阻R2的一端连接，所述电容C2与所述电阻R2并联，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的另一端均与所述第一运算放大器U1的输出端连接，所述第一运算放大器U1的输出端还与所述第二放大电路的输入端连接。进一步，所述第一放大电路还包括开关K3、电阻R3和电容C1，所述开关K3的输入端与所述第一运算放大器U1的反相输入端连接，所述开关K3的输出端分别与所述电阻R3的一端和所述电容C1的一端连接，所述电阻R3的另一端和所述电容C1的另一端均与所述第一运算放大器U1的输出端连接。进一步，所述第二放大电路包括：第二运算放大器U2、开关K4、开关K5、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C4和电容C6，所述电阻R6的一端与所述第一运算放大器U1的输出端连接，所述电阻R6的另一端、所述开关K4的输入端和所述开关K5的输入端均与所述第二运算放大器U2的反相输入端连接，所述开关K4的输出端通过所述电阻R8与所述第二运算放大器U2的输出端连接，所述开关K5的输出端通过所述电阻R7与所述第二运算放大器U2的输出端连接，所述电容C4与所述电阻R7并联，所述第二运算放大器U2的同相输入端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分为两路，一路通过电容C6与所述第二运算放大器U2的输出端连接，另一路接地。进一步，所述滤波电路包括：第三运算放大器U3、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电容C5，所述电阻R9的一端与所述第二运算放大器U2的输出端连接，所述电阻R9的另一端分别与所述电阻R10的一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R10的另一端与所述第三运算放大器U3的反相输入端连接，所述电阻R11的另一端与所述第三运算放大器U3的输出端连接，所述第三运算放大器U3的同相输入端通过所述电阻R12接地，所述电容C5并联在所述第三运算放大器U3的反相输入端与输出端之间。进一步，所述第三放大电路包括第四运算放大器U4、第五运算放大器U5、电阻R13、电阻R14和电阻R15，所述第四运算放大器U4的反相输入端通过所述电阻R15与所述第三运算放大器U3的输出端连接，所述第四运算放大器U4的同相输入端通过所述电阻R13接地，所述第四运算放大器U4的输出端分为两路，一路通过所述电阻R14与所述第四运算放大器U4的反相输入端连接，另一路与所述第五运算放大器U5的同相输入端连接，所述第五运算放大器U5的反相输入端与所述第五运算放大器U5的输出端连接，且所述第五运算放大器U5的输出端与所述AD转换器的输入端连接。进一步，所述过零识别电路包括：第一比较器U6、第二比较器U7、四输入与非门U8、非门U9、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C6、电容C7和电容C8，所述第一比较器U6的同相输入端分为两路，一路通过电阻R22与所述变送器的次级绕组的一端连接，另一路通过并联的电容C7和电阻R23接地，所述第二比较器U7的反相输入端分为两路，一路通过电阻R21与所述变送器的次级绕组的一端连接，另一路通过并联的电容C6和电阻R20接地，所述第一比较器U6的反相输入端分别与电阻R18的一端和电阻R19的一端连接，电阻R18的另一端接地，电阻R19的另一端与-15V电源输出端连接，所述第二比较器U7的同相输入端分别与电阻R16的一端和电阻R17的一端连接，电阻R16的另一端接地，电阻R17的另一端与15V电源的输出端连接，所述第一比较器U6的输出端分为两路，一路与所述四输入与非门U8的第一输入端连接，另一路通过电阻R25接地，所述第二比较器U7的输出端分为两路，一路与所述四输入与非门U8的第二输入端连接，另一路通过电阻R24与5V电源的输出端连接，所述四输入与非门U8的第三输入端分为两路，一路与所述四输入与非门U8的第一输出端连接，另一路通过电容C8接地，所述四输入与非门U8的第四输入端和所述四输入与非门U8的第二输出端均与所述非门U9的输入端连接，所述非门U9的输出端与所述微控制器的输入端连接。进一步，所述AD转换器为12位AD转换器。进一步，所述第一运算放大器U1的型号为OPA602。进一步，在所述电阻R16与所述开关K1、开关K2、开关K3及第一运算放大器U1连接的线路上设有屏蔽线，且所述屏蔽线通过电阻接地。本技术的一种直流电流测量电路具有以下有益效果：本技术提供了一种直流电流测量电路，包括：第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路、滤波电路、过零识别电路、变送器、AD转换器和微控制器，待测信号经第一放大电路、第二放大电路进行放大后，输入至滤波电路进行滤波，滤波电路将滤波后的信号输入至第三放大电路进行进一步放大处理后，送入AD转换器进行模数转换，最终将数字信号送入微控制器进行处理，实现了对直流电流信号的测量，且本技术中的第一放大电路中是将待测信号直接输入第一运算放大器U1的反相输入端，避免其他元器件对待测信号电流的分流，提高了直流电流测量的精度；另外，本技术还可通过过零识别电路检测变送器提供的电压信号是否在零点附近，在确定变送器提供的电压信号在零点附近时，向微控制器发送低电平信号，微控制器在接收到此低电平信号时，向AD转换器发送采样信号，实现对模拟信号的采样。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。图1为本技术的一种直流电流测量电路的电路原理框图；图2为本技术的一种直流电流测量电路的电路图。具体实施方式以下将结合附图对本技术进行详细说明，如图1和图2所示：本实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电流测量电路，其特征在于：包括：第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路、滤波电路、过零识别电路、变送器、AD转换器和微控制器，所述第一放大电路的输入端用于接收待测信号，所述第一放大电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接，所述第二放大电路的输出端通过所述滤波电路与所述第三放大电路的输入端连接，所述第三放大电路的输出端与所述AD转换器的输入端连接，所述AD转换器的输出端与所述微控制器的输入端双向连接，所述变送器通过所述过零识别电路与所述微控制器的输入端连接；所述第一放大电路包括第一运算放大器U1、开关K1、开关K2、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R27、电容C2和电容C3，所述电阻R27的一端用于接收待测信号，所述电阻R27的另一端、所述开关K1的输入端和所述开关K2的输入端均与所述第一运算放大器U1的反相输入端连接，所述第一运算放大器U1的同相输入端接地，所述开关K1的输出端与所述电阻R1的一端连接，所述电容C3与所述电阻R1并联，所述开关K2的输出端与所述电阻R2的一端连接，所述电容C2与所述电阻R2并联，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的另一端均与所述第一运算放大器U1的输出端连接，所述第一运算放大器U1的输出端还与所述第二放大电路的输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种直流电流测量电路，其特征在于：包括：第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路、滤波电路、过零识别电路、变送器、AD转换器和微控制器，所述第一放大电路的输入端用于接收待测信号，所述第一放大电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接，所述第二放大电路的输出端通过所述滤波电路与所述第三放大电路的输入端连接，所述第三放大电路的输出端与所述AD转换器的输入端连接，所述AD转换器的输出端与所述微控制器的输入端双向连接，所述变送器通过所述过零识别电路与所述微控制器的输入端连接；所述第一放大电路包括第一运算放大器U1、开关K1、开关K2、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R27、电容C2和电容C3，所述电阻R27的一端用于接收待测信号，所述电阻R27的另一端、所述开关K1的输入端和所述开关K2的输入端均与所述第一运算放大器U1的反相输入端连接，所述第一运算放大器U1的同相输入端接地，所述开关K1的输出端与所述电阻R1的一端连接，所述电容C3与所述电阻R1并联，所述开关K2的输出端与所述电阻R2的一端连接，所述电容C2与所述电阻R2并联，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的另一端均与所述第一运算放大器U1的输出端连接，所述第一运算放大器U1的输出端还与所述第二放大电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种直流电流测量电路，其特征在于：所述第一放大电路还包括开关K3、电阻R3和电容C1，所述开关K3的输入端与所述第一运算放大器U1的反相输入端连接，所述开关K3的输出端分别与所述电阻R3的一端和所述电容C1的一端连接，所述电阻R3的另一端和所述电容C1的另一端均与所述第一运算放大器U1的输出端连接。3.根据权利要求2所述的一种直流电流测量电路，其特征在于：所述第二放大电路包括：第二运算放大器U2、开关K4、开关K5、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C4和电容C6，所述电阻R6的一端与所述第一运算放大器U1的输出端连接，所述电阻R6的另一端、所述开关K4的输入端和所述开关K5的输入端均与所述第二运算放大器U2的反相输入端连接，所述开关K4的输出端通过所述电阻R8与所述第二运算放大器U2的输出端连接，所述开关K5的输出端通过所述电阻R7与所述第二运算放大器U2的输出端连接，所述电容C4与所述电阻R7并联，所述第二运算放大器U2的同相输入端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分为两路，一路通过电容C6与所述第二运算放大器U2的输出端连接，另一路接地。4.根据权利要求3所述的一种直流电流测量电路，其特征在于：所述滤波电路包括：第三运算放大器U3、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电容C5，所述电阻R9的一端与所述第二运算放大器U2的输出端连接，所述电阻R9的另一端分别与所述电阻R10的一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R10的另一端与所述第三运算放大器U3的反相输入端连接，所述电阻R11的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭胜岩，安浩，
申请(专利权)人：陕西开尔文测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61