測量浮動直流電壓新方法

2021-05-22 16:09:39 字數 995 閱讀 1510

測量電壓的波動

通過微型控制器的

adc測量乙個直流的電壓波動情況。直流電壓的範圍為正負

2.5v-30v

,同時高達

120v

的邏輯地,這將是乙個挑戰。

直接將dc

的低電壓端連線到微型控制器參考電壓迴路將帶來風險。使用電阻分壓減少電壓偏執的方式降低了電壓的利用率,使得它難以精確的被讀取。模擬整合塊隔離方式是一種昂貴的解決方案

為了解決這些問題,可以使用直流隔離變壓器(如圖一

)。使用微型控制器的乙個

gpio

口產生交流方波訊號來控制光耦合器(

q1)從而使待測直流電壓導通或者截止。

連線乙個反相偏執二極體(

d1)用於抵消當光電耦合器在截止時變壓器初級線圈產生的反相電動勢。使用二極體(

d2)將變壓器的次級訊號轉化為脈動的直流電壓輸出。通過使用r2和

c1形成的乙個低通濾波器來產與原(

original

)交流訊號成正比的

直流電壓

。電路中使用了兩個額外的電阻r3和

r4有兩個作用。第一點、因為

adc是高輸入阻抗器件,需要通過這兩個電阻給電容

c1放電。第二點、對輸出電壓進行分壓以達到

adc的輸入電壓範圍。穩壓二極體(

z1)為

adc提供過壓保護。

在選擇變壓器和電路回路上的建議:為了保證微型控制器的正常工作,隔離變壓器的初級線圈的繞組要盡量的大一些來限制輸入電流保持在乙個安全的水平。在布局上,盡可能的使變壓器和光耦合器之間有充分的距離。

測試的結果如圖二

所示。通過微處理器的乙個簡單的線性方程可以使測量標準允許有

2%的誤差。

圖一:

圖二:

如有錯誤的地方,歡迎各位網友提出指正。

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