想利用ADC读取0-250V的交流电，请教一下有啥好的方案

40561***

之前看到读取范围为0~8.5V AC，现在想读取市电电压，应该怎样修改电路，求赐教

梁***

liushi*** 发表于 2024-5-17 16:52
交流电压输入电路一中的分压比是怎么得到？还有这个电路可以采集三相四线的电压吗?谢谢 ...

三相电压采样使用2mA:2mA电流传感器，星形连接，输入/输出2mA对应最高输入电压。
相电压是220V，要留点余量。
12位ADC测量交流电的最大峰值为量程的一半即2047，有效值为2047*0.7071=1447，
2倍采样为2894，对应289V，余量为289-220=69V，非常合适。
ADC VREF=2.5V，对应最大交流电压峰值幅度1.25V，有效值0.883875V，
互感器输出并联电阻=0.883875/2=0.442K，选择标准电阻0.47K(470R)，
则实际电流0.883875/0.47=1.880585mA，
则输入电阻=289/1.880585=153K，功率=289*289/153=545mW，
选择金属膜直插封装1W电阻150K。
电流互感器按需要测量的最大电流加点余量来选取，计算方式类似，
假设使用150A 3000:1互感器，则150A时输出0.05A，ADC最大输入有效值为0.8839V，
则采样电阻=0.8839/0.03=17.7R，选择18R，
则实际最大测量电流为0.8839/18 *3000=147.3A。



三相交流电采样电路.pdf (64.99 KB, 下载次数: 311)

2024-5-18 18:02 上传

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神***

STC爱好者问梁工:

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

神***

梁工答这位爱好者：
“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。

梁***

交流电压采样常见两种输入方式：

1、直接电阻分压输入，不隔离，但线性非常好，相位差很小。
2、2mA:2mA电流互感器（也叫电压互感器）输入，隔离，但线性受限于互感器，有一点相位差。
交流电流采样常见两种输入方式：
1、直接电阻采样，通常要加运放，否则幅度不够，
2、电流互感器输入，
下面为电压、电流都用互感器的电路，我常用这个电路做采集，计算电压电流有效值、有功功率、视在功率、功率因数等等。


下面为直接采样电压的：


下面为直接采样电流的，图中是10mR采样14A交流，+-20A直流，改为5mR采样就是+-40A直流，28A交流。最下面的图删不掉，C1的值错误，应该是102.


有客户反映，互感器输入电路能否去掉100uF+10uF电容，可以的，改为下面的就可以了，更好，成本更低。

40561***

梁工您好，再请教一下。
1、电路中，R6、R7是降压作用？
2、经过T1互感器隔离，R4（R8）是作为采样电阻吗？这两个阻值改变对后续读取ADC有无影响的？
3、另外电路中R2、R3分压后连接到采样电阻R4、R8的作用是啥？我用Multisim模拟，通过改变R2电阻上方的电压值是可以把正弦波向上移动的。

梁***

1、R6、R7是将输入电压转为电流，通过2mA:2mA电流互感器传输给后级。
2、R4或R8是电流-电压转换，这个阻值要根据ADC量程、输出最大电流确定，对于2.5V基准，电阻为 1.25*0.7071/Imax。
3、R2、R3分压点提供0点电位1.25V，高于1.25V是正半周，低于1.25V是负半周。

mzh***

这个示例的程序能也发一下吗？

梁***

mzh*** 发表于 2023-7-1 14:33
这个示例的程序能也发一下吗？

开天斧3.1版-P1.7采样直流电压-50Hz交流电压计算有效值-串口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)

mzh***

参照交流电压有效值的例程，
[15:21:19.396]收←◆AC 12.69\0
[15:21:19.497]收←◆AC 03.62\0
[15:21:19.596]收←◆AC 17.21\0
[15:21:19.696]收←◆AC 12.84\0
[15:21:19.795]收←◆AC 23.15\0
[15:21:19.895]收←◆AC 13.55\0
[15:21:19.994]收←◆AC 20.03\0
[15:21:20.094]收←◆AC 21.79\0
[15:21:20.194]收←◆AC 16.36\0
[15:21:20.294]收←◆AC 20.65\0
[15:21:20.393]收←◆AC 13.25\0
[15:21:20.492]收←◆AC 13.64\0
[15:21:20.592]收←◆AC 11.68\0
[15:21:20.692]收←◆AC 22.91\0
[15:21:20.792]收←◆AC 19.14\0
上来的数据 ，还是错误的。

40561***

感谢各位指导，已经把0-220VAC转为0-5VDC了