本实用新型涉及信号采集领域，特别涉及一种低功耗电流信号采集装置。
背景技术：
随着电子信息技术的快速发展，在许多与电子信息技术相关的企业，对于交流电的电流的采集是一项很重要的工作，通过对电流的采集获得当前电流的是否处于安全电流或者电流是否是所需要的变化范围，并且根据实时电流做出相应动作来调整整个电路的工作状态，所以急需一种低功率消耗的电流信号采集装置。
技术实现要素：
本实用新型解决的技术问题是怎样实现低损耗电流信号采集，提供一种结构简单的低功耗电流信号采集装置。
本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题的：
一种低功耗电流信号采集装置，其特征在于，包括电流互感器、运算放大电路、电压跟随电路、电压偏移成单极性信号电路、钳位电路、电阻R4、电阻 R6、电阻R5、微控制器，所述电流互感器、运算放大电路、电阻R4、电压跟随电路、电阻R6、电压偏移成单极性信号电路、电阻R5、钳位电路、微控制器的输入端逐一连接，所述运算放大电路包括第一运算放大器、电阻R1、电容C1、第一电源和第二电源，电流互感器的两个输出端分别与第一运算放大器的正输入端和反输入端连接，所述正输入端与地连接，所述电阻R1和电容C1并联在反输入端与第一运算放大器的输出端之间，所述第一电源与第二电源分别与第一运算放大器的正负电源端连接；
所述电压偏移成单极性信号电路包括第三运算放大器、电阻R3，第三电源，所述第三电源经过电阻R3与第三运算放大器的正输入端连接，第三运算放大器的负输入端与输出端直接连接，正负电源端分别与第一电源和第二电源连接。
优化的，所述电压跟随电路包括第二运算放大器、电阻R2、电阻R7，所述第二运算放大器的正输入端通过电阻R7与地连接，负输入端通过电阻R2与输出端连接，正负电源端悬空。
优化的，所述钳位电路包括二极管D1、二极管D2，所述二极管D1的输入端与电阻R5连接，输出端与第三电源连接，所述二极管D2的输出端与二极管 D1的输入端连接，输入端与地连接，所述二极管的两端并联有电容C2，所述二极管D1的输入端与微控制器的输入端连接。
优化的，所述第一运算放大器和第三运算放大器的型号为TLC2274。
优化的，所述第二运算放大器的型号为TLC2274。
优化的，所述电流互感器的输出端的电流范围为-100mA-+100mA。
优化的，所述第一电源为+12V，所述第二电源为-12V。
优化的，所述第三电源为3.3V。
优化的，所述二极管D1和二极管D2的型号为MMSD4148T1G。
优化的，所述二极管D1的输入端的电压范围为0-3.3V。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的电流信号采集装置功率低，损耗小，且敏感度高。
附图说明
图1为本实用新型电路图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，一种低功耗电流信号采集装置，包括电流互感器、运算放大电路、电压跟随电路、电压偏移成单极性信号电路、钳位电路、电阻R4、电阻 R6、电阻R5、微控制器，所述电流互感器、运算放大电路、电阻R4、电压跟随电路、电阻R6、电压偏移成单极性信号电路、电阻R5、钳位电路、微控制器的输入端逐一连接，所述运算放大电路包括第一运算放大器、电阻R1、电容C1、第一电源和第二电源，所述第一电源为+12V，所述第二电源为-12V。电流互感器的两个输出端分别与第一运算放大器的正输入端和反输入端连接，所述正输入端与地连接，所述电阻R1和电容C1并联在反输入端与第一运算放大器的输出端之间，所述第一电源与第二电源分别与第一运算放大器的正负电源端连接。该电路实现电流转电压，并且实现温度补偿反馈。其中电阻R4阻值为10K,电阻R6阻值为30K,电阻R5阻值为10K。
所述电压偏移成单极性信号电路包括第三运算放大器、电阻R3，第三电源，所述第三电源为3.3V。所述第三电源经过电阻R3与第三运算放大器的正输入端连接，第三运算放大器的负输入端与输出端直接连接，正负电源端分别与第一电源和第二电源连接。其中，电阻R1的阻值为2K，电容C1为0.22uF。把已经按比例缩小幅值的双极性电压信号变化为单极性电压信号。
所述电压跟随电路包括第二运算放大器、电阻R2、电阻R7，所述第二运算放大器的正输入端通过电阻R7与地连接，负输入端通过电阻R2与输出端连接，正负电源端悬空。其中电阻R2的阻值为25K，电阻R7的阻值为30K。
所述钳位电路包括二极管D1、二极管D2，所述二极管D1的输入端与电阻 R5连接，输出端与第三电源连接，所述二极管D2的输出端与二极管D1的输入端连接，输入端与地连接，所述二极管的两端并联有电容C2，所述二极管D1的输入端与微控制器的输入端连接。其中，电容C2为10nF。确保输入到微处理器的模拟量不大于3.3V，以免损坏芯片。
优化的，所述第一运算放大器和第三运算放大器的型号为TLC2274。
优化的，所述第二运算放大器的型号为TLC2274。
优化的，所述电流互感器的输出端的电流范围为-100mA-+100mA。
优化的，所述二极管D1和二极管D2的型号为MMSD4148T1G。
优化的，所述二极管D1的输入端的电压范围为0-3.3V。
该装置先通过电流互感器将大电流转换成小电流，再通过运算放大电路实现电流转换成电压形式检测，电压跟随电路中的第二运算放大器为高阻抗输入的运算放大器，电压偏移成单极性信号电路实现输出单极性信号，最后通过钳位电路确保输入到微处理器的模拟量不大于3.3V。
本领域技术人员应当知晓，本实用新型的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本实用新型精神的前提下，对本实用新型进行的各种变换均落在本实用新型的保护范围内。