一種陶瓷機械設備使用的交流電流采集電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子技術與信號檢測技術領域，具體設及一種陶瓷機械設備使用的交 流電流義集電路。
【背景技術】
[0002] 目前，在一般陶瓷機械設備檢測交流電流的場合，能夠實現(xiàn)雙極性電壓輸出的放 大電路中，供電方式都為正負雙電源供電，如果采用單電源供電，則放大器輸出必然是正電 壓，而不能輸出負電壓。同時，在單電源供電的情況下，放大器輸入在幾mVW下時放大器的 輸出飽和，即單電源工作中，放大器不能完全0V輸出，運對檢測交流電流的負電流部分造 成極大的麻煩，給單片機的AD采樣處理帶來很大的誤差。另外，采用雙電源供電比單電源 供電多了一路負電源，增加了成本，資源得不到充分利用。

【發(fā)明內容】

[0003] 為了解決上述問題，在減少供電電源、不增加交流電流采集電路復雜性的前提下， 本發(fā)明提供一種結構簡單、容易實現(xiàn)的交流電流采集電路，W實現(xiàn)單片機在單電源供電的 條件下進行交流電流的精確檢測。
[0004] 本發(fā)明的技術方案是：一種陶瓷機械設備使用的交流電流采集電路，包括電流采 集網(wǎng)絡、運算放大電路、參考電壓電路和單片機；該電路由所述電流采集網(wǎng)絡的輸出端與所 述運算放大電路的同相輸入端連接，所述參考電壓電路的輸出端與所述運算放大電路的同 相輸入端連接，所述運算放大電路的輸出端連接所述單片機的ADC輸入端；其特點是：所述 運算放大電路由運算放大器0P1、電阻R1 -R4、R8、電容C3、C4組成，其中所述運算放大器 0P1由單電源巧V供電；所述運算放大器0P1與所述電阻R1 -R4構成差動運算放大電路， 對輸入交流電壓信號進行放大和電平移動處理，把正負電壓輸入轉換成正電壓輸出；所述 運算放大器0P1的輸出端通過所述反饋電阻R3連接到反相輸入端，所述運算放大器0P1的 反相輸入端通過所述電阻R1接地；所述運算放大器0P1的同相輸入端通過所述電阻R2引 出一個端子作為所述運算放大電路的輸入端，并連接到所述電流采集網(wǎng)絡的輸出端；所述 運算放大器0P1的同相輸入端通過所述電阻R4引出一個端子作為所述運算放大電路的輸 入端，并連接到所述參考電壓電路的輸出端；所述電阻R8與所述電容C4串聯(lián)構成RC低通 濾波網(wǎng)絡，在所述電阻R8的一端連接所述運算放大器0P1的輸出端，另一端接地，相鄰兩者 之間引出的端子作為運算放大電路的輸出端。
[0005] 所述電流采集網(wǎng)絡包括：電流互感器（CT1)、高精度電阻（町）和濾波電容（C1)，其 中所述電流互感器（CT1)的輸出端相應地連接到所述高精度電阻〇〇的兩端，所述高精度 電阻0〇的兩端相應地連接到所述濾波電容（C1)的兩端，并且所述高精度電阻〇〇與所 述濾波電容（C1)相連接的一端引出作為電流采集網(wǎng)絡的輸出端，而另一端接地。
[0006] 所述參考電壓電路由基準電壓電路、分壓電路和電壓跟隨器組成，其中所述基準 電壓電路通過電阻R5與電容C2相連接處引出端子連接到電源巧V，電容C2的另一端接地， 電阻R5的另一端與=端并聯(lián)穩(wěn)壓器U1相連接并且輸出2. 5V的基準電壓，并引出端子作為 基準電壓電路的輸出端；所述分壓電路對基準電壓2. 5V進行分壓，由高精度電阻R6、R7串 聯(lián)組成，其一端連接基準電壓2. 5V的輸出端，另一端接地，并且串聯(lián)電阻相連處引出端子 作為分壓電路的輸出端；所述電壓跟隨器由運算放大器0P2的同相輸入端連接到所述分壓 電路的輸出端，反相輸入端連接到其輸出端，并且從運算放大器0P2的輸出端引出端子作 為參考電壓電路的輸出端。
[0007] 所述單片機采用集成電路忍片，其具有自帶的ADC模塊，所述單片機的ADC模塊的 輸入端口接收來自所述運算放大電路的輸出信號扣0)，并對該輸出信號扣0)進行AD轉換 和進行邏輯分析。
[0008] 本發(fā)明的有益效果如下：運算放大電路采用了差動運算放大電路，通過電平移位 將輸入信號電壓提高，解決了單電源工作時運算放大器不能完全0V輸出的問題，又實現(xiàn)對 交流電流的雙向采集，量程寬，精度高。交流電流采集電路使用單電源供電，減少了供電電 源，且不增加采集電路的復雜性，電路結構簡潔，容易實現(xiàn)，節(jié)約成本。
[0009] 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明的總體電路示意圖。
【具體實施方式】
[0011] 本發(fā)明如圖1所示：一種陶瓷機械設備使用的交流電流采集電路，包括電流采集 網(wǎng)絡、運算放大電路、參考電壓電路和單片機；該電路由所述電流采集網(wǎng)絡的輸出端與所述 運算放大電路的同相輸入端連接，所述參考電壓電路的輸出端與所述運算放大電路的同相 輸入端連接，所述運算放大電路的輸出端連接所述單片機的ADC輸入端；其特點是：所述運 算放大電路由運算放大器0P1、電阻R1 -R4、R8、電容C3、C4組成，其中所述運算放大器0P1 由單電源巧V供電；所述運算放大器0P1與所述電阻R1 -R4構成差動運算放大電路，對輸 入交流電壓信號進行放大和電平移動處理，把正負電壓輸入轉換成正電壓輸出；所述運算 放大器0P1的輸出端通過所述反饋電阻R3連接到反相輸入端，所述運算放大器0P1的反相 輸入端通過所述電阻R1接地；所述運算放大器0P1的同相輸入端通過所述電阻R2引出一 個端子作為所述運算放大電路的輸入端，并連接到所述電流采集網(wǎng)絡的輸出端；所述運算 放大器0P1的同相輸入端通過所述電阻R4引出一個端子作為所述運算放大電路的輸入端， 并連接到所述參考電壓電路的輸出端；所述電阻R8與所述電容C4串聯(lián)構成RC低通濾波網(wǎng) 絡，在所述電阻R8的一端連接所述運算放大器0P1的輸出端，另一端接地，相鄰兩者之間引 出的端子作為運算放大電路的輸出端。
[0012] 所述電流采集網(wǎng)絡包括：電流互感器（CT1)、高精度電阻（町）和濾波電容（C1)，其 中所述電流互感器（CT1)的輸出端相應地連接到所述高精度電阻〇〇的兩端，所述高精度 電阻0〇的兩端相應地連接到所述濾波電容（C1)的兩端，并且所述高精度電阻〇〇與所 述濾波電容（C1)相連接的一端引出作為電流采集網(wǎng)絡的輸出端，而另一端接地。
[0013] 所述參考電壓電路由基準電壓電路、分壓電路和電壓跟隨器組成，其中所述基準 電壓電路通過電阻R5與電容C2相連接處引出端子連接到電源巧V，電容C2的另一端接地， 電阻R5的另一端與=端并聯(lián)穩(wěn)壓器U1相連接并且輸出2. 5V的基準電壓，并引出端子作為 基準電壓電路的輸出端；所述分壓電路對基準電壓2. 5V進行分壓，由