专利名称：一种实用数字电流表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子装置，特别是一种电流传感器装置，可应用于小型数字电流源和小型数字电压源等需进行实时电流监测和控制的小型电力装置中。
背景技术：
电子设备故障的60%来自电源，因此，电源问题的重要性日益凸显出来。目前电源设备已经融合了越来越多的新技术，例如开关电源、硬开关、软开关、参数稳压、线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压、PWM、电磁兼容等等。实际需求直接推动电源技术不断发展和进步，为了自动检测和显示电流，并在过流、过压等危害情况发生时具有自动保护功能，具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术成为发展的趋势，检测电流传感器便应运而生并在得到广泛的应用。
发明内容发明内容本发明的目的在于提供一种可在线监测电流的装置即一种实用数字电流表.解决本实用新型技术问题的技术方案本实用新型包括电流检测和放大电路、A/ D模块ADC0809、单片机主控模块、驱动模块和LED显示模块、复位电路和晶振电路。电流检测和放大电路的输出端联接A/D模块ADC0809的输入端，A/D模块ADC0809的输出端与单片机主控模块AT89C51的一个输入端相联，主控模块的另二输入端分别与复位电路和晶振电路的输出端相联，主控模块的输出端联接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端联接 LED显示模块。所述电流检测由三个20πιΩ电流检测电阻R1，R7，R9串联来实现；I/U转换电路包括组件ICL7650型斩波自稳零式精密运放(Ul)；射极跟随器电路包括组件NPN晶体管JE9013 (Ql),5. IK电阻R8、3K电阻Rll ；所述仪表放大电路包括组件合用一片LM328型通用低功耗运放(U2A、U2B)、单独使用一片LM328 (U3A)，以及阻值为IOK的电阻(R2、R3、 R10、R12)。本实用新型中设有由I/U传换电路、射极跟随器和仪表放大电路组成的复合电路以及含电流传感器的三量程检测装置。与已有技术产品相比，本实用新型具有原理简单，造价便宜，测量精度高的特点。 通过检验三个测量档位的测量值与准备值对比，相对误差都没有超过4%。
图1是本实用新型的原理框图，图2是本实用新型的电路原理图具体实施方式
参见图1和2，本实用新型包括电流检测和放大电路、A/D模块 ADC0809、单片机主控模块、驱动模块和LED显示模块、复位电路和晶振电路。电流检测和放大电路的输出端联接A/D模块ADC0809的输入端，A/D模块ADC0809的输出端与单片机主控模块AT89C51的一个输入端相联，主控模块的另二输入端分别与复位电路、晶振电路的输出端相联，主控模块的输出端联接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端联接LED显示模块。所述电流检测由三个20πιΩ电流检测电阻R1、R7、R9串联来实现；I/U转换电路包括组件ICL7650型斩波自稳零式精密运放(Ul);射极跟随器电路包括组件NPN晶体管JE9013(Ql)、5. IK电阻R8、3K电阻Rll ；所述仪表放大电路包括组件合用一片LM328型通用低功耗运放(U2A、U2B)，单独使用一片LM328 (U3A)以及阻值为IOK的电阻(R2、R3、RIO、R12)；所述电源指示部分包括发光二极管(Dl、D2、D3)及330欧电阻(R13、R14、R15)。由前端的电流检测和放大电路(1)输入A/D模块ADC0809 (2),生成数字信号输入单片机主控模块(3)， 控制驱动模块(4)和LED显示模块(5)进行显示，还包括外围复位电路(6)和晶振电路(7)。 三个电流量程分别为20mA、200mA、2A。图中左边的箭头表示仪表的4个接头。S为量程开关。电路中使用了4个运放(肌、似4、似8、仙4)。为提高测量准确度和减少零漂，Ul采用 ICL7650型斩波自稳零式精密运放(ICl)。U2A和U2B合用一片LM358型低功耗通用双运放 (IC2)，U3A单独用一片LM358 (IC3，现仅用其中一组运放)。Ul采用士5V双电源供电。为提高输出电流的能力，由NPN晶体管JE9013 (Ql)构成一级射极跟随器。R11 R13相当于图1中的电流表内阻R1。当Rl依次选1.000 Ω、10. 00 Ω、100. 0 Ω时，电流量程依次为2Α、 200 mA、20 mA，利用Rl和(Ul、U2A、U2B、U3A)把电流信号转换成0 2. 5V电压信号，电压信号与A/D转器芯片A⑶0809相连，与单片机系统相联。
权利要求1.一种实用数字电流表，包括电流检测和放大电路、A/D模块ADC0809、单片机主控模块、驱动模块和LED显示模块、复位电路和晶振电路，电流检测和放大电路的输出端联接 A/D模块ADC0809的输入端，A/D模块ADC0809的输出端与单片机主控模块AT89C51的一个输入端相联，主控模块的另二输入端分别与复位电路和晶振电路的输出端相联，主控模块的输出端联接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端联接LED显示模块，其特征在于 所述电流检测由三个20πιΩ电流检测电阻Rl、R7、R9串联来实现；I/U转换电路包括组件 ICL7650型斩波自稳零式精密运放(Ul);射极跟随器电路包括组件NPN晶体管JE9013(Q1)、 5. IK电阻R8、3K电阻Rll ；所述仪表放大电路包括组件合用一片型通用低功耗运放 (似六、似8)、单独使用一片0028 (U3A)以及阻值为101(的电阻(1 2、1 3、1 10、1 12)。
2.如权利要求1所述的一种实用数字电流表，其特在于本实用新型中设有由I/U传换电路、射极跟随器和仪表放大电路驵成的复合电路。
3.如权利要求1所述的一种实用数字电流表，其特在于本实用新型中设有含电流传感器的三量程检测装置。
专利摘要一种实用数字电流表，本实用新型涉及电流传感器装置，包括I/U转换电路、射极跟随器、仪表放大电路和单片机最小系统。其基本原理是采用四线制，用三个20mΩ电流检测电阻串联作为电流检测端，利用运算放大器对电路进行隔离，用I/U转换电路把电流信号转换为电压信号，通过仪表放大电路把输出电压放大为0~2.5V，电流传感器设定三个量程开关可调，量程范围分别为0~20mA，0~200mA，0~2A可调。其操作方法串联需测量电流的支路，输出端与监测仪表或者微处理器系统相联，可应用于在线监测电流或者控制电流场合。与已有技术产品相比，本实用新型具有原理简单，造价便宜，测量精度高的特点。
文档编号G01R19/25GK202256478SQ20112030655
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者乔立能, 刘爱林, 王志堂 申请人:湖南科技学院