一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电子技术与信号检测技术领域，具体设及一种陶瓷机械设备使用 的义流电流义集电路。
【背景技术】
[0002] 目前，在一般陶瓷机械设备检测交流电流的场合，能够实现双极性电压输出的放 大电路中，供电方式都为正负双电源供电，如果采用单电源供电，则放大器输出必然是正电 压，而不能输出负电压。同时，在单电源供电的情况下，放大器输入在几 mVW下时放大器的 输出饱和，即单电源工作中，放大器不能完全0V输出，运对检测交流电流的负电流部分造成 极大的麻烦，给单片机的AD采样处理带来很大的误差。另外，采用双电源供电比单电源供电 多了一路负电源，增加了成本，资源得不到充分利用。 【实用新型内容】
[0003] 为了解决上述问题，在减少供电电源、不增加交流电流采集电路复杂性的前提下， 本实用新型提供一种结构简单、容易实现的交流电流采集电路，W实现单片机在单电源供 电的条件下进行交流电流的精确检测。
[0004] 本实用新型的技术方案是：一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路，包括电 流采集网络、运算放大电路、参考电压电路和单片机;该电路由所述电流采集网络的输出端 与所述运算放大电路的同相输入端连接，所述参考电压电路的输出端与所述运算放大电路 的同相输入端连接，所述运算放大电路的输出端连接所述单片机的ADC输入端;其特点是： 所述运算放大电路由运算放大器0P1、电阻31、32、1?3、1?4、1?8、电容〔3、〔4组成，其中所述运算 放大器0P1由单电源巧V供电；所述运算放大器0P1与所述电阻31、32、1?、1?4构成差动运算 放大电路，对输入交流电压信号进行放大和电平移动处理，把正负电压输入转换成正电压 输出；所述运算放大器0P1的输出端通过所述电阻R3连接到反相输入端，所述运算放大器 0P1的反相输入端通过所述电阻R1接地;所述运算放大器0P1的同相输入端通过所述电阻R2 引出一个端子作为所述运算放大电路的输入端，并连接到所述电流采集网络的输出端;所 述运算放大器0P1的同相输入端通过所述电阻R4引出一个端子作为所述运算放大电路的输 入端，并连接到所述参考电压电路的输出端;所述电阻R8与所述电容C4串联构成RC低通滤 波网络，在所述电阻R8的一端连接所述运算放大器0P1的输出端，另一端接地，相邻两者之 间引出的端子作为运算放大电路的输出端。
[0005] 所述电流采集网络包括：电流互感器(CT1)、高精度电阻(Rl)和滤波电容(C1)，其 中所述电流互感器(CT1)的输出端相应地连接到所述高精度电阻(化）的两端，所述高精度 电阻(化）的两端相应地连接到所述滤波电容(C1)的两端，并且所述高精度电阻(化)与所述 滤波电容(C1)相连接的一端引出作为电流采集网络的输出端，而另一端接地。
[0006] 所述参考电压电路由基准电压电路、分压电路和电压跟随器组成，其中所述基准 电压电路通过电阻R5与电容C2相连接处引出端子连接到电源巧V，电容C2的另一端接地，电 阻R5的另一端与Ξ端并联稳压器U1相连接并且输出2.5V的基准电压，并引出端子作为基准 电压电路的输出端;所述分压电路对基准电压2.5V进行分压，由高精度电阻R6、R7串联组 成，其一端连接基准电压2.5V的输出端，另一端接地，并且串联电阻相连处引出端子作为分 压电路的输出端;所述电压跟随器由运算放大器0P2的同相输入端连接到所述分压电路的 输出端，反相输入端连接到其输出端，并且从运算放大器0P2的输出端引出端子作为参考 电压电路的输出端。
[0007] 所述单片机采用集成电路忍片，其具有自带的ADC模块，所述单片机的ADC模块的 输入端口接收来自所述运算放大电路的输出信号化0)，并对该输出信号化0)进行AD转换和 进行逻辑分析。
[0008] 本实用新型的有益效果如下：运算放大电路采用了差动运算放大电路，通过电平 移位将输入信号电压提高，解决了单电源工作时运算放大器不能完全0V输出的问题，又实 现对交流电流的双向采集，量程宽，精度高。交流电流采集电路使用单电源供电，减少了供 电电源，且不增加采集电路的复杂性，电路结构简洁，容易实现，节约成本。
[0009] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型的总体电路示意图；
【具体实施方式】
[0011] 本实用新型如图1所示:一种陶瓷机械设备使用的交流电流采集电路，包括电流采 集网络、运算放大电路、参考电压电路和单片机;该电路由所述电流采集网络的输出端与所 述运算放大电路的同相输入端连接，所述参考电压电路的输出端与所述运算放大电路的同 相输入端连接，所述运算放大电路的输出端连接所述单片机的ADC输入端;其特点是:所述 运算放大电路由运算放大器0P1、电阻31、32、1?、1?4、1?8、电容〔3、〔4组成，其中所述运算放大 器0P1由单电源巧V供电；所述运算放大器0P1与所述电阻31、1?2、1?、1?4构成差动运算放大电 路，对输入交流电压信号进行放大和电平移动处理，把正负电压输入转换成正电压输出；所 述运算放大器0P1的输出端通过所述电阻R3连接到反相输入端，所述运算放大器0P1的反相 输入端通过所述电阻R1接地；所述运算放大器0P1的同相输入端通过所述电阻R2引出一个 端子作为所述运算放大电路的输入端，并连接到所述电流采集网络的输出端;所述运算放 大器0P1的同相输入端通过所述电阻R4引出一个端子作为所述运算放大电路的输入端，并 连接到所述参考电压电路的输出端;所述电阻R8与所述电容C4串联构成RC低通滤波网络， 在所述电阻R8的一端连接所述运算放大器0P1的输出端，另一端接地，相邻两者之间引出的 端子作为运算放大电路的输出端。
[0012] 所述电流采集网络包括：电流互感器(CT1)、高精度电阻(Rl)和滤波电容(C1)，其 中所述电流互感器(CT1)的输出端相应地连接到所述高精度电阻(化）的两端，所述高精度 电阻(化）的两端相应地连接到所述滤波电容(C1)的两端，并且所述高精度电阻(化)与所述 滤波电容(C1)相连接的一端引出作为电流采集网络的输出端，而另一端接地。
[0013] 所述参考电压电路由基准电压电路、分压电路和电压跟随器组成，其中所述基准 电压电路通过电阻R5与电容C2相连接处引出端子连接到电源巧V，电容C2的另一端接地，电 阻R5的另一端与Ξ端并联稳压器U1相连接并且输出2.5V的基准电压，并引出端子作为基准 电压电路的输出端;所述分压电路对基准电压2.5V进行分压，由高精度