一種電流采集電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電流采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電流采集電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電流采集電路如圖1所示，包括采集單元101、ADC(Analog to DigitalConverter，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)102和處理器103。其中，采集單元101包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和運(yùn)算放大器Ul0
[0003]負(fù)載Ml的正極連接電源，負(fù)極通過(guò)第一電阻Rl接到地，負(fù)載Ml上的電流與第一電阻Rl上的電流相等。通過(guò)第一電阻Rl上的電壓Vin就可計(jì)算出第一電阻Rl上的電流，也即負(fù)載Ml上的電流。而第一電阻Rl上的電壓Vin通過(guò)第五電阻R5輸入到運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端，運(yùn)算放大器Ul的增益為R3/R2+1，即運(yùn)算放大器Ul的輸出電壓Vout =(R3/R2+l)Vin。輸出電壓Vout通過(guò)ADC 102進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換，再送到處理器103進(jìn)行處理，通過(guò)計(jì)算得到負(fù)載Ml上的電流。
[0004]但是一般ADC 102的輸入電壓范圍為O?5V。當(dāng)負(fù)載Ml上的電流變化較大時(shí)，如果運(yùn)算放大器Ul的增益固定不變，輸出電壓就會(huì)超過(guò)ADC采集范圍；而調(diào)小運(yùn)算放大器Ul的增益，電流采集電路的采集精度及分辨率將不滿足要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種電流采集電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)負(fù)載上的電流變化較大時(shí)，將會(huì)超出ADC采集范圍的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0007]一種電流采集電路，用于采集負(fù)載上的電流，包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、運(yùn)算放大器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及根據(jù)接收的采集電壓信號(hào)生成并輸出同向調(diào)節(jié)的直流電壓信號(hào)的處理單元；其中:
[0008]所述第一電阻連接于所述負(fù)載的負(fù)極與地之間；
[0009]所述第二電阻連接于所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與地之間；
[0010]所述第三電阻連接于所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端之間；
[0011]所述第四電阻連接于所述運(yùn)算放大器的輸出端與所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入端之間；
[0012]所述第五電阻連接于所述負(fù)載的負(fù)極與所述運(yùn)算放大器的同相輸入端之間；
[0013]所述第六電阻連接于所述處理單元的輸出端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間；
[0014]所述處理單元的輸入端與所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端相連。
[0015]優(yōu)選的，所述處理單元包括:根據(jù)接收的所述采集電壓信號(hào)生成并輸出同向調(diào)節(jié)的數(shù)字調(diào)節(jié)信號(hào)的調(diào)節(jié)模塊，以及對(duì)所述數(shù)字調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后生成并輸出所述直流電壓信號(hào)的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器；其中:
[0016]所述調(diào)節(jié)模塊的輸入端為所述處理單元的輸入端；
[0017]所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述調(diào)節(jié)模塊的輸出端相連；
[0018]所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端為所述處理單元的輸出端。
[0019]優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)模塊與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器為集成的處理器。
[0020]優(yōu)選的，所述處理單元包括:
[0021]根據(jù)接收的所述采集電壓信號(hào)生成并輸出同向調(diào)節(jié)的控制信號(hào)的處理器，所述處理器的輸入端為所述處理單元的輸入端；
[0022]控制端與所述處理器輸出端相連的脈沖寬度調(diào)制模塊；
[0023]輸入端與所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端相連的濾波模塊，所述濾波模塊的輸出端為所述處理單元的輸出端。
[0024]優(yōu)選的，所述濾波模塊包括:
[0025]一端作為所述濾波模塊輸入端的第七電阻；
[0026]一端與所述第七電阻的另一端相連的電容，所述電容的另一端接地，所述第七電阻與所述電容的連接點(diǎn)為所述濾波模塊的輸出端。
[0027]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電流采集電路，通過(guò)第一電阻采集負(fù)載上的電流生成電壓信號(hào)VI，再通過(guò)處理單元根據(jù)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的采集電壓信號(hào)生成并輸出同向調(diào)節(jié)的直流電壓信號(hào)V2，由運(yùn)算放大器根據(jù)電壓信號(hào)Vl和直流電壓信號(hào)V2計(jì)算得到輸出電壓V3 =(R3/R6+R3/R2+1)V1-(R3/R6)V2，其中R6為所述第六電阻的阻值，R2為第二電阻的阻值，R3為第三電阻的阻值；當(dāng)運(yùn)算放大器的輸出電壓V3較大時(shí)，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的所述采集電壓信號(hào)也增大，這時(shí)所述處理單元輸出的直流電壓信號(hào)V2為與所述采集電壓信號(hào)同向調(diào)節(jié)的，也即直流電壓信號(hào)V2將會(huì)增大，進(jìn)而使所述運(yùn)算放大器的輸出電壓V3減小，使得所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收的電壓信號(hào)不會(huì)超出所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采集范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0028]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種電流采集電路示意圖；
[0030]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種電流米集電路不意圖；
[0031]圖3為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的另外一種電流米集電路不意圖；
[0032]圖4為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的另外一種電流米集電路不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0034]本實(shí)用新型提供了一種電流采集電路，用于采集負(fù)載上的電流，以解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)負(fù)載上的電流變化較大時(shí)，將會(huì)超出ADC采集范圍的問(wèn)題。
[0035]具體的，如圖2所示，所述電流采集電路包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、運(yùn)算放大器Ul、ADC 201以及根據(jù)接收的采集電壓信號(hào)生成并輸出同向調(diào)節(jié)的直流電壓信號(hào)的處理單元202 ;其中:
[0036]第一電阻Rl連接于負(fù)載Ml的負(fù)極與地之間；
[0037]第二電阻R2連接于運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端與地之間；
[0038]第三電阻R3連接于運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端與輸出端之間；
[0039]第四電阻R4連接于運(yùn)算放大器Ul的輸出端與ADC 201的輸入端之間；
[0040]第五電阻R5連接于負(fù)載Ml的負(fù)極與運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端之間；
[0041]第六電阻R6連接于處理單元202的輸出端與運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端之間；
[0042]處理單元202的輸入端與ADC 201的輸出端相連。
[0043]具體的工作原理為:
[0044]負(fù)載Ml的正極連接電源，負(fù)極通過(guò)第一電阻Rl接到地，負(fù)載Ml上的電流與第一電阻Rl上的電流相等。通過(guò)第一電阻Rl上的電壓Vl就可計(jì)算出第一電阻Rl上的電流，也即負(fù)載Ml上的電流。
[0045]第一電阻Rl上的電壓Vl通過(guò)第五電阻R5輸入到運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端。處理單元202根據(jù)ADC 201輸出的采集電壓信號(hào)生成并輸出同