各种电压电流采样电路设计

#参考上面常见交流电流采样电路的设计，传感器选择霍尔电流传感器DT50-P，它的性能也稳定可靠，易于安装。如何选择电阻R8的阻值，根据后面交流信号调理电路的输入要求而定，调理电路需输入-5V〜+5V的交流电压信号，则：(3.4)R=U(3.4)8IN即可确定R的阻值+15VIo2DT-50P-15VR8图3-4电流转换电路在图3-5中，电流实际值经过霍尔传感器及采样电阻后，转换成5V电压信号（IQ，此5V信号是反向的。Io2先进行滤波处理，滤除噪声干扰其中滤波电阻电容的选择应该满足时间常数小于1ms的要求，因此可选R为100千欧，C696为220pF;再经过理想运算放大器的电压并联负反馈将Io2转换成-3.3V〜+3.3V的信号;经过3.3V的电平抬升电路及平均处理使得电压跟随器的输入为0〜3.3V单极性信号，其中R13、R14的阻值只要相同就可以，在这里选阻值为10千欧的电阻，即安全又符合要求;最后经过两个串联二极管的限幅，确保输入DSP的信号为0〜3.3V，以保证不会烧毁DSP，系统各元件参数及型号如图3-5中所示R]5=1KQ。各相的电流米样方法原理相同。图3-5电流调理电路2.4直流电压釆样电路设计1.直流电压传感器采用LEM公司的电压传感器LV100。LV100为霍尔效应的闭环电压传感器，所以有非常良好的原副边隔离作用，可测的电压范围为100V〜2500V。图3-6为直流电压采样电路图。电压传感器LV100有如下优点:精度高；线性度好；频带宽；抗干扰能力强。图3-6直流电压米样传感器电压传感器LV100的原边额定有效电流为10Ma，在原边为额定电流时传感器精度最高。采样电阻R1=80千欧，按原副边1:5的变比设计，副边电流为50mA,副边采样电阻为150欧，原边电压为800V时副边电压为7.5V。副边信号经二阶滤波电路以减小干扰，由于采样直流信号，滤波器截止频率可以选取的较低，实际设计的滤波器截止频率为2kHz。经过传感器采样后还需经过直流电压调理电路调理后才能送入DSP的A/D米样端，直流信号调理电路如图3-7所示：图3-7直流电压信号调理电路前端电阻r16的作用是把霍尔传感器输出的直流电流信号变为直流电压信号,从上面可知霍尔传感器副边输出的电流最大为50mA，根据R=U(3.5)I即可确定电阻R%的大小，其余部分的电阻则没有太严格的要求，我在本设计中采用的电阻型号如图3-7所示；第二部分为两个电压跟随器，与后面的采样电路进得电阻匹配；第三部分为两个二极管组成的箝位电路并加上滤波电容，保证输入DSP的A/D采样端的输入电压信号保持在0〜3.3V以内，防止DSP被烧毁。2.5直流电流采样电路设计电流采样电路设计如图3-8所示，和直流电压信号调理电路完全一样，但前端的采样器件不同，这些器件对用户的接口统一为电流信号。图3-8直流电流信号调理电路前端电流电流检测采用LEM公司型号为LA58-P的霍尔效应电流变换器,原边与副边之间是电气隔离的，该传感器可用于测量可用于测量直流、交流、脉冲信号。这种霍尔传感器主要的优点有：出色的精度；