STC8H 如何采集感性负载的电流

woshig***

最近使用STC8H1K08 采集感性负载的电流，模电水平差了点。不知道采用什么电路
想使用互感器，转成电压然后给ADC采集
实际电流大概15A，是一个电感线圈。电流精度要求不高大概知道多少A 就行。
在网上找到的电路如下，15A的时候电阻俩边电压只有 0.1V大概。几百毫安的时候电压有1V大概。
搞不懂为什么，互感器用的不对吗。



实际用的是这样的互感器



还有一个问题就是  使用STC8H1K08 ADC采集电压的时候，ADC数值经常采集到0.很奇怪。
电压48V，使用电阻分压到单片机的引脚。不带负载的时候，也常采集到0

梁***

“15A的时候电阻俩边电压只有 0.1V大概。几百毫安的时候电压有1V大概”，你的结果跟原理相悖。
电流传感器，负载电流越大，输出电流就越大。楼主的互感器量程20A，输出灵敏度1mA/A。
15A负载，则输出电流15mA，100R电阻采样到1.5V左右电压（交流），由于桥式整流会有损耗，所以实际略低。
几百毫安负载，假设500mA，即0.5A，则输出电流0.5mA，100R电阻采样到0.05V左右电压（交流），由于桥式整流会有损耗，所以实际会低比较多。
档电流小时（1mA以下）桥式整流会引入较大非线性，用4个肖特基二极管会好比较多。
另外你还得加滤波，否则就要软件做有效值计算。
至于低电压采样偶尔读到0，不知道你是输入直流还是交流电压？说明你电路还有问题，给你电路参考再测试吧。
注意：交流电压采样的R3-510K要使用插件电阻，使用贴片电阻的话，使用0805封装 180K+180K+150K三个电阻串联，以满足爬电距离。

杨***

（1）按照楼主的电路，得到楼主的异常测量结果是很正常的。产生异常的原因是R1负载电阻应该接在电流互感器的副边，即桥式整流器的前面而不是后面。

（2）电流互感器的测量电路依次（次序很重要）包含4个部分：互感器、交流负载电阻（交流电流变交流电压）、整流（交流电压变直流电压）滤波放大和ADC（直流模拟电压变数字）采集。见下图（百度搜索）


（3）梁工的电路图似乎应该在前图的R4的2K电阻以及后图的R5和R9的1K电阻上再串联一个二极管做整流用

梁***

杨为民 发表于 2023-5-10 17:30
（1）按照楼主的电路，得到楼主的异常测量结果是很正常的。产生异常的原因是R1负载电阻应该接在电流互感器 ...

（3）梁工的电路图似乎应该在前图的R4的2K电阻以及后图的R5和R9的1K电阻上再串联一个二极管做整流用

不需要的，我做工控的交流电压、电流有效值采集，大量使用上面的电路，0点是Vref/2，一般使用8KHz、10KHz、20KHz这样的速率来采样，计算均方值。为此，我花了两个晚上的时间做了两个程序（白天没空啊），一个是分开直流、交流显示，一个是交流、直流兼容显示（这个用于霍尔电流互感器做交直流电流表很好）。
ADC采样计算的方法，测量交流电压、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数等等，用过很多的。

开天斧3.1-P1.7采样直流电压-50Hz交流电压计算有效值-串口1(P3.1)返回虚拟数码管显示
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2198
(出处: 国芯论坛-STC全球32位8051爱好者互助交流社区)

开天斧3.1-P1.6交直流兼容采样计算有效值-串口1(P3.1)返回虚拟数码管显示
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2199
(出处: 国芯论坛-STC全球32位8051爱好者互助交流社区)

神***

求同存异，各自表述，本贴不再讨论，杨老师的观点，梁工的观点都放在下面，都有道理，不再讨论

杨老师：

（1）这是你采用的方法"一般使用8KHz、10KHz、20KHz这样的速率来采样，计算均方值"，
通过对波形采样然后用数字方法计算，当然可以得到正确结果，这种全数字方法是数字示波器通常采用的。
但是这种方法要占用大量CPU计算时间。高计算量意味着高功耗，对于使用场合有限制。
（2）交流电50Hz，一般测量和检测控制每秒数次而已。因此采用整流先转换为直流电压，
然后采用简单的阻容滤波硬件将其匹配到测量采用需要的情况，然后再用ADC采样，
则采样速度每秒数次，与全数字方法比CPU占用率可以低几百倍。
（3）举个例子，需要对400Hz的工频设备进行电流控制，响应时间为0.1秒，则按照整流滤波的方法，
每秒只要ADC采集10次即可，其余时间CPU可以用来进行各种控制计算，对CPU的指标要求较低。
如果采用全数字方法，每个正弦波周期需要采样24次（每15度采样一次），ADC的采样率为24x400=9600次/每秒，
几乎是传统方法的1000倍。
（4）当然，以目前STC单片机的速度，在一般情况下采用无整流的全数字方法也没有问题。建议梁工在推荐电路时
顺带用文字说明一下配套程序的主要编程原理和指标。
（5）题外话，目前STC官方的开源的范例程序皆由资深的程序员编写，其中使用了许多先进的方法和高端的C语言
编程技巧，但是文字说明明显偏少，而对实现的原理和方法介绍更缺乏。因此要想达到让初学者和模仿者自己完全
看懂这些范例，然后移植到自己的应用中的推广普及目标是很难的。因此希望有谁能够对STC8H和STC32G/F系列
单片机的官方范例专门出书，以及做视频讲解，推动STC单片机的产业应用。


梁工：

我做过实际测试，只要速度够的，能用软件处理的，就少加外围器件，降低成本，减少第三方元器件品质不一致带来的故障。
我上面的例子，用STC8H8K64U，采样一次，计算累加和、平方和，跑24MHz也就是不到7us，要是用STC32G，那还得更快。
不必排斥数字处理，能软件处理的软件处理，环保，降成本，外部硬件就怕买到品质差的。

一个8阶模拟滤波，得用4个运放和许多高精度、低温漂的阻容才能实现，任何一个阻容的参数变化都能引起性能恶化，
但是基于ADC采样的数字滤波，却不需要任何调整，性能几十年都不会变，并且轻易实现8阶、16阶这样的高阶滤波器。
还有FFT，以前都是DS做的事，现在再音频段，STC都可以实现。
连四轴飞行器的飞控，那么多的浮点运算，STC8H系列都可以轻松实现姿态控制。

Heanq***

🤙🤙🤙

wppp***

学习了，真不错的讨论。

咫尺***

学习了

咫尺***

ADC直接采样后做有效值计算能达到什么样的性能

zhao***

学习了