如果是互换电,工程师可以选用互感器来丈量;但若是直流电呢?互感器显然就不再适宜了。我们该当换种思路去办理。
常规的办法是用运算放大器,搭建一个比例放大电路,将直流电路中的电流利过取样电阻转换成电压,放大后送入ADC采集打算。
这个办法,它的优点是通用性比较强,缺陷是还须要搭建一个比例放大电路,其余再加上外围器件的精度偏差,这些偏差也会随着放大,也会累加起来,就会导致丈量的结果不是特殊的精准。
有没有其他更精良的办理方案呢?
在之前的文章ZXCT1008芯片:电流丈量的电路方案中,芯片哥有先容过类似的电流丈量的电路方案。只是ZXCT1008芯片,它的事情电压有些偏低,最大也只能支持20V。这对付一些高电压供电的项目,是知足不了的。
MCP6C02芯片
比较较ZXCT1008芯片,Microchip微芯的MCP6C02芯片,它的事情电压就要高很多了,最大可以达到65V。
MCP6C02芯片---Microchip
从它的内部电路可以看出,芯片实质上也是可以等效成一个运算放大器,也有正相输入引脚和负相输入引脚,便是这两个引脚的输入电压可以达到65V,以是MCP6C02芯片才支持高电压。
但芯片的电源引脚VDD和GND,它的事情电压服是2.2V~ 5.5V,这个电压也是运算放大器输出VOUT的电压范围。
VREF引脚是做什么用的呢?它是一个参考电压的输入引脚,是对芯片输出的电压VOUT有一个偏置的浸染,大略一点理解,VREF便是一个电压叠加的功能。
不理解,没紧要,芯片哥后面举个案例就知道了。
电流丈量电路
和ZXCT1008芯片类似,MCP6C02芯片丈量电流,也是在电路的高边输出进行。
电流丈量电路
VIN是被测电路的电源,它通过取样电阻R1给其他电路供电,我们要测的电流便是VIN流出的电流。
取样电阻R1的两端,是直接并联在芯片的正相和负相输入引脚,经由内部的放大处理后,它末了通过VOUT引脚输出一个电压值。
这个放大的关系可以表示为
Vout = 100 V + VREF
个中100是芯片的电压放大倍数,V是取样电阻两端的电压,VREF是芯片的参考电压。通过这个关系式,不难创造
如果VREF接到GND,也便是0V,Vout = 100 V。只要ADC采集读到Vout的电压值,就可以丈量出电路中的电流了。
如果输出的电压Vout比较小,可以设置VREF为3.3V,这样就相称于在原来输出的幅值上增加了3.3V,这样ADC采集的精度也就更准确一些了。
可能有工程师会有疑问,放大倍数为什么是100?
这是MCP6C02芯片内部电路确定好的,如果想要其他的放大倍数,比如20和50,也是可以的。只是在芯片选型的时候,须要确定好它们的型号后缀。
MCP6C02-100,就代表放大倍数是100;
MCP6C02-050,就代表放大倍数是50;
MCP6C02-020,就代表放大倍数是20;
方案优缺陷
MCP6C02芯片丈量电流的方案,有点很明显,外围电路基本没有什么器件,只有一个下拉电阻R2和两个滤波电容,不须要额外设计相应的比例放大电路,省却了工程师在调试过程中的麻烦。
其余,它丈量电路的电压,最高可以支持65V,大大增强了它的项目利用性。静态电流也能做到490uA,更主要的是它的输入零点漂移可以掌握在±1.9uV,放大倍数的精度也在±0.1%。
缺陷嘛?
便是它的放大倍数是固定的,不能像比例放大电路一样,通过选取不同的阻值就可以设定不同的放大倍数。
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