低端检流电路的检流电阻串联到地(图1),而高端检流电路的检流电阻是串联到高电压端(图2)。两种方法各有特点:低端检流办法在地线回路中增加了额外的线绕电阻,高端检流办法则要处理较大的共模旗子暗记。
图1 所示的低端检流运放以地电平作为参考电平,检流电阻接在正相端。运放的输入旗子暗记中的共模旗子暗记范围为:(GNDRSENSEILOAD)。只管低端检流电路比较大略,但有几种故障状态是低端检流电路检测不到的,这会使负载处于危险的情形,利用高端检流电路则可办理这些问题。
高端检流电路直接连到电源端,能够检测到后续回路的任何故障并采纳相应的保护方法,特殊适宜于自动掌握运用领域,由于在这些运用电路中常日采取机壳作为参考地。

电流检测电路设计方案(二)
传统的高端/低端检流办法有多种实现方案,绝大多数基于分立或半分立元件电路。高端检流电路常日须要用一个精密运放和一些精密电阻电容,最常用的高端检流电路采取差分运放做增益放大并将旗子暗记电平从高端移位到参考地(图3):
VO=IRSRS;R1=R2=R3=R4
该方案已广泛运用于实际系统中,但该电路存在三个紧张缺陷:
1)输入电阻相对较低,即是R1;
2)输入真个输入电阻一样平常有较大的偏差值;
3)哀求电阻的匹配度要高,以担保可接管的CMRR.任何一个电阻产生1%变革就会使CMRR 降落到46dB;0.1%的变革使CMRR 达到66dB,0.01%的变革使CMRR 达到86dB.高端电流检测须要较高的丈量技巧,这促进了高端检流集成电路的发展。而低端电流检测技能彷佛并没有相应的进展。
电流检测电路设计方案(三)
采取集成差分运放实现高端电流检测
采取差分运放进行高端电流检测的电路更便于利用,由于近期推出了许多种集成电路办理方案。集成电路内部包括一个精密运放和匹配度很好的电阻,CMRR 高达105dB 旁边。MAX4198/99 便是这样的产品,它的CMRR 为110dB,增益偏差优于0.01%,而且采取小体积的8 引脚mMAX 封装。
专用高端检流电路内部包含了完成高端电流检测的所有功能单元,可在高达32V 的共模电压下检测高端电流,并供应与之成比例的、以地电平为参考点的电流输出。须要对电流做精确丈量和掌握的运用,如电源管理和电池充电掌握,都适宜采取这种方案。
MAXIM 的高端检流运放中所利用的检流电阻放置在电源的高端和被检测电路的电源输入端之间,检流电阻放在高端不给地线回路增加额外阻抗,这项技能提高了全体电路的性能并简化了布版哀求。
MAXIM 推出了一系列双向或单向电流检测IC,有些双向电流检测IC 内置检流电阻,可检测流入或流出被检电路的电流大小并通过一个极性指示引脚显示电流方向。增益可调的电流检测IC、固定增益(+20V/V,+50V/V,或+100V/V)电流检测芯片或包括单双比较器的固定增益电流检测IC,都采取小体积封装,如SOT23,可知足对尺寸哀求苛刻的运用。图4 是用MAX4173 构成的高端电流检测电路。
图中输出电压与检流电阻的关系式为:
o=RGD(IloadRsense)/RG1)
b 式中b 为镜像电流系数
上式可进一步简化为:
Vo=“Gain”RsenseIload;Gain= bRGD/RG1
Gain 分别为:20(MAX4173T),50(MAX4173F),100(MAX4173H)。
通过以上打算公式可看出,CMRR 由内部集成检流电路的工艺决定(范例值》90dB),不再受外部电阻的影响。
采取集成检流电路有以下优点:
1、器件的同等性好
2、极好的温漂特性
3、体积小
4、低功耗
5、利用方便
选择检流电阻的把稳事变
检流电阻RSENSE 应根据以下几条原则进行选择:
1、电压损耗:检流电阻阻值过大会引起电源电压以IR 的数值降落。为了减少电压损耗,应选用小阻值的检流电阻。
2、精度:较大的检流电阻可以得到更高的小电流的丈量精度。这是由于检流电阻上的电压越大,运放的失落调电压和输入偏置电流的影响就相对越小。
3、效率和功耗:当电流较大时,RSENSE 上的功耗I2R 就不能忽略。在考虑检流电阻和功耗时,须要把稳这一点。如果许可检流电阻发热,则电阻阻值可大一些。
4、电感:如果ISENSE 包含大量高频身分,则检流电阻的电感量要很小。线绕电阻的电感最大,金属膜电阻比较好。
5、本钱:如果得当的检流电阻的价格太高,则可采取另一种替代方案(图5)。它采取电路板的印制线作为检流电阻。由于印制板铜线“电阻”并禁绝确,电路里须要一个电位器调节满量程电流值。其余,铜线的温漂较大(大约为0.4%/℃),在宽温度范围下事情的系统须要考虑这一点。
电流检测电路设计方案(四)
可调节线性电流源(图6)是利用高端电流检测器构成的一个范例运用电,IC1 将R1 电流转换成相应比例的电压旗子暗记,掌握稳压芯片IC2 产生一个稳定的输出电流,D/A 转换器可以供应IOUT 的数字掌握。要达到12 BIT 精度(60mA 每LSB)的哀求,可利用并行接口的MAX530 或串行接口的MAX531.10 BIT 精度(250mA 每LSB),则可利用并行接口的MAX503 或串行接口的MAX504.
电流检测电路设计方案(五)
基于51单片机的电压电流检测系统rpotues仿真
本设计采取AT89C51为主控芯片,外部采取ADC0804作为电压采集芯片,外部电压最高为10V,而ADC0804最高电压为+5V,以是仿照量连接入ADC芯片之前,首先用电阻分压,把待测电压分为原来的一半,这样所检测的电压就用0-10V变成了0-5V,符合ADC芯片的输入哀求,在检测电压后,经由单片机处理后,在在原来的电压根本上乘以2则可以规复以前的待测电压。
电压报警电路则由一起继电器和发光二极管,以及喇叭所组成。当ADC芯片所检测的电压超过一定的限定,则使特定的IO口变成低电平,导通PNP三极管,使继电器导通,发光LED和喇叭行成压降。产生报警。
由ADC芯片采集的电压值,和由电阻所变换打算出的电流值,在LCD上显示。
报警电压由两个按键所设定,当按键一按下则报警值加0.1V,当按键二按下则报警值减掉0.1V。
片机内部随时把采集电压和报警电压进行比较,当采集电压高过报警电压,则启动报警。
整体电路图
仿真图形
电压,电流显示电路
声光报警电路
按键设置电路
本次设计由于protues中的12864只有不带字库的液晶显示器,操作极为繁芜。由于韶光问题。软件程序仅仅调试了液晶1602显示器。相信只要有韶光12864的显示也一定能够完成。
电流检测电路设计方案(六)
具有较宽共模输入范围的电流检测放大器。MAX44284电流检测放大器集高精度、宽输入共模范围于一体。您可以同时得到高精度、低功耗性能——具备Maxim一向的简约设计风格。这款器件树立了检流放大器高精度、高灵巧性的新标杆,具有精良的性价比,非常适宜医疗、消费类电子、移动、通信或电机掌握运用——须要高精度、设计简便的任何运用。
精良的精度
2µV输入失落调电压,增益偏差仅为0.05%
极低的输入失落调温度系数:50nV/°C
-0.1V至+36V宽输入共模范围
低失落调漂移和输入噪声
供应关断掌握,节省电池电