传感器调理电路说明12

传感器信号调理电路设计一、CSM050LA电流传感器调理电路设计1.1调理电路的设计说明下图为CSM050LA电流传感器调理电路原理图图1-1CSM050LA电流传感器调理电路原理图VHATUGXI.HiCtirrCSM050LA的部分参数如下:电参数型号CSMO&OLACSM100LAIpN原卫隹定输人电流50100AIf原之运流测■范靠0-±750'±150AISN副边诲忘畸出电流5050mAKk函数比1JOOO1:200DRm测量电阻()|p=t5CAB4：50160Ip=t1O0AB4;0-110fl(Vc=±15V)N=±75Art； 50-90时0*33口W源理压±12'±15(±5%)V图1-2CSM050LA的部分参数CSM050LA电流传感器的测量电流范围为0~±75A，电机测试平台电流待测得电流最大值为±20A。因此将电流传感器需要测量的原边电流范围定为0~±20A，因此副边输入的电流范围为0~±20mA。电机测试平台选用的数据采集卡Tpci105是一款PCI总线非隔离模拟量输入输出、数字量输入输出、编码器和脉冲信号处理板卡，具有16路12位AD输入、2路12位DA输出、16路数字输出、24路数字输入、3路编码器信号可逆计数、4路脉冲信号计数和测频、2路带阈值不规则信号整形通道。其中，模拟量输入种类有5V、±5V、10V、±10V，软件选择，AD转换程序触发。选用5V输入，因此需要将-20mA~+20mA的电流信号转化为0~5V的电压信号。设计放大电路如下:

PWgCur图1-3CSM050LA电流传感器放大电路原理图其输入与输出的关系为U仙=Un+2.5V，因此Uin的允许输入的电压范围为-2.5~2.5V。结合副边输入的电流范围为0~±20mA测量电阻为125欧。根据精密电阻的阻值，选用124欧的电阻。因此从原边输入开始：U=I*1*124/1000+2.5V=0.124I+2.5，其中I为原边输入outin in in电流（单位为A）。1.2测量电阻的功率计算和选型P=12*R=0.0496W,I=0.02&R=124Q，根据功率留2到3倍的余量，选用约max0.1W~0.2W的精密电阻。而1210封装的贴片电阻功率为0.25W，因此可选用插件的精密电阻或1210封装的电阻。1.3输入输出关系式最后得到的输出电压与待测电流的关系为:气协=0.124七+2.5，其中七为原边输入电流（单位为A）:、ACS712电流传感器调理电路设计2.1调理电路的设计说明下图为ACS712电流传感器原理图7ACS712lODOpF7ACS712lODOpF图2-1ACS712电流传感器设计原理图ACS712电流传感自带调理电路，其输出电压与原边输入电流的关系为七=0.1、+2.5，七为原边输入电流（单位为A）

下图为LV-25P电压传感器调理电路原理图商财3叫嘲1IUSISOk.'lW/13.1下图为LV-25P电压传感器调理电路原理图商财3叫嘲1IUSISOk.'lW/1许域电压检测Uuul-OOlUiii屯压输入：O-5QOV厄压输出：0-5V图3-1LV-25P电压传感器调理电路原理图图3-2为LV-25P的部分参数Electricaldata'pNPrimarynominalcurrentrms10mAIpuPriinarycurrent,measuringrange0..±14mAMeasuringresistanceffin%伪网with±12V @±10mA30 190QQ±14"g30 100Qwith±15V Q±10mA住100 350Q@±14mAmaK100 190QySecondarynominalcurrentrms25mAKnConversionratio2500:1000Supplyvoltage(±5%)土12..15V•Currentconsumption10(@±15V)+lsmA图3-2LV-25P部分参数平台最大的待测电压为100V，本文对0~100V，0~200V，0~500V3种情况进行了分析和设计。下面是0~500V的设计过程。0~100V，0~200V将直接给出结果。LV-25P的原边额定电流为10mA，将电压传感器的输入电流定为0~10mA，则输入侧电阻阻值选为50kQ（最大功率为5W）。因此采用3个150kQ，3W电阻并联。对应的副边输入电流为0~25mA，需要将其装换为0~5V的信号，选用阻值为200Q的测量电阻（最大功率为0.125W）。3.2测量电阻的功率计算和选型选用3个150kQ/3W和200Q/0.5W的插件精密电阻作为测量电阻3.3输入输出关系式最后得到的输出电压与待测电流的关系为：Uo广口叫〃3.4不同测量电压的结果对照表测量电压（V）输入侧电阻输出侧电阻输入输出关系式备注0~10010kQ，1W200Q，0.125WU=0.05U0~20020kQ，2W200Q，0.125Wuul inU =0.025U0~50050kQ，5W200Q，0.125Wuut inU=0.01UUUl in说明：上表所计算的功率为最大功率，实际选用是应留2到3倍余量输入侧电阻采用3W的插件电阻，根据阻值，0~100V采用一个10k，3W的插件电阻。0~200V采用2个43k，3W的插件电阻并联。0~500V采用3个150k，3W的插件电阻并联。测量电压（V）输入侧电阻输出侧电阻输入输出关系式备注0~10010kQ，3W200Q，0.125WU=0.05U0~20043kQ，3W（2个）200Q，0.125Wuut inU=0.02325U0~500150kQ，3W（3个）200Q，0.125Wout inU=0.01Uout in四、总结类型输入输出输入输出关系测量电阻敏感度电流传感器CSM050LA0~±20A0.02-4.98VU =0.124/+2.5124Q,0.25W124mV/A电流传感器ACS7120~±20A0.5~4.5V、叫〃+¥100mV/A电压传感器LV-25P0~100V0~5V七广0.05U„10kQ，3W20