测量交流电流、电压前端采样电路

单片机测量交流电流、电压,使用电流互感器、电压互感器制作前端采样电路

测量型电流互感器使用方法:

典型应用电路如图所示:

用法一：

推荐用户按电路图一所示， 输入额定电流为5A，次级（副边）会产生一个2.5mA的电流。通过运算放大器，用户可以调节反馈电阻R值在输出端得到所要求的电压输出。而电容C及电阻r是用来补偿相移的。如用户使用软件补偿或不需要补偿相移的场合，电容C及电阻r可以不接。图中运算放大器为OP07系列。运算放大器的电源电压通常取±15V或±12V。图中反馈电阻R要求精度优于1%，温度系数优于50ppm。

电路参数的确定：

1．反馈电阻R的值，反馈电阻R= V0/Ii，如果要求输出电压很精确，则R可取略小于V0另串联一个可调电阻进行微调，以达到所要求的精度。

2．补偿电容C及补偿电阻r的值：C的经验值一般为0.01----0.033μF,

如果C选0.033,则 r=95×（22R/ФC-1）1/2 如果C选0.022，则 r=143×(15R/ФC-1)1/2

其中，R为反馈电阻的值，以K 为单位：Фc为每只互感器上标的未补偿前的相移值，以分为单位。计算出来的补偿电阻r的值是以K 为单位的。

用法二：

如电路图二所示，并电阻直接输出电压。

优点：采样电路简单，由于不使用运放，不需要外接直流电源，避免了运放的温飘等不稳定因素，大大提高了可靠性。 缺点：带载能力弱，由于负载大相位差变大,动态范围减小。

应用实例

用 GCT–201B设计一个电路，其额定输入电流为5 A，输出电压为5V。（GCT–201B上标的Фc为15′），参数确定如下：

1. 反馈电阻R=VO/Ii=5V/2.5mA =2K

2. 补偿电容C及补偿电阻r的值：

如果C选0.033μF,则 r=95×（22R/ФC-1）1/2 =95×（22 ×2/15-1）1/2 =132K 。

如果C1选0.022μF，则 r=143×(15R/ФC-1)1/2 =143×（15 ×2/15-1）1/2 =143K

测量型电压互感器使用方法:

典型应用电路如图所示

图一 图二

用法一：

推荐用户按电路图一所示 ：输入电压经限流电阻R′，使流过GPT–202B 电压互感器初级（原边）的额定电流为2mA（或某个用户自定的理想值），副边会产生一个相同的电流。通过运算放大器，用户可以调节反馈电阻R的值在输出端得到所要求的电压输出。电容C及电阻r是用来补偿相移的。如用户使用软件补偿或不需要补偿相移的场合，电容C及电阻r可以不接。图中运算放大器为OP07

系列，运算放