一种可调增益的电流检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可调增益的电流检测电路，包括：MCU单元、可调节放大电路、零点调节电路、低通滤波放大电路和电阻采样单元；电阻采样单元通过低通滤波放大电路与零点调节电路连接，零点调节电路与MCU单元连接，零点调节电路通过可调节放大电路与MCU单元连接；低通滤波放大电路对输入的信号滤波后输出，零点调节电路将低通滤波放大电路输出的偏置电压通过调节电阻器使得零点调节电路输出信号最小输出为0V，可调节放大电路根据MCU单元对零点调节电路的输出信号进行可调增益放大，MCU单元根据零点调节电路的输出信号调整增益，控制可调节放大电路。本实用新型专利技术公开了电路简单、使用元器件少、占用空间小，减少了对于工控系统的占用空间。系统的占用空间。系统的占用空间。

【技术实现步骤摘要】
一种可调增益的电流检测电路


[0001]本技术涉及电压放大
，尤其涉及一种可调增益的电流检测电路。

技术介绍

[0002]目前电机伺服系统采用的矢量控制方法，需要精确、实时检测电流。电流检测方法有：(1)利用交流互感器检测；(2)利用霍尔传感器检测；(3)利用精密采样电阻检测。交流互感器使强弱电隔离，抗干扰能力强，受温度影响小，但体积比较大。霍尔传感器也具有强弱电隔离作用，抗干扰能力强，但受温度影响比较大，体积也比较大。精密采样电阻没有隔离作用，抗干扰能力差，对控制器的设计和布线有很高的要求，但尺寸比较小，适合于安装尺寸受限的情况。一般利用精密采样电阻检测只能对输入信号进行固定增益的放大处理，当采集电路对输入信号幅度范围要求较高时就会出现采集精度低的情况，这对于电机的高精度的控制和散热是不利的。

技术实现思路

[0003]技术目的：针对现有技术中的缺陷，本技术公开了一种可调增益的电流检测电路，电路简单、使用元器件少、占用空间小，与以往的电路相比，有效减少了对于工控系统的占用空间。
[0004]技术方案：为实现上述技术目的，本技术采用以下技术方案。
[0005]一种可调增益的电流检测电路，包括：MCU单元、可调节放大电路、零点调节电路、低通滤波放大电路和电阻采样单元；所述电阻采样单元通过低通滤波放大电路与零点调节电路连接，零点调节电路与MCU单元连接，零点调节电路还通过可调节放大电路与MCU单元连接；低通滤波放大电路用于对输入的信号滤波后输出，零点调节电路用于将低通滤波放大电路输出的偏置电压通过调节电阻器使得零点调节电路输出信号最小输出为0V，可调节放大电路用于根据MCU单元对零点调节电路的输出信号进行可调增益放大，MCU单元用于根据零点调节电路的输出信号调整增益，控制可调节放大电路。
[0006]优选地，所述电阻采样单元和低通滤波放大电路包括采样电阻R30和运算放大器U1，采样电阻R30检测电压后输出UA+信号和UA
‑
信号，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2、电阻R1与UA+信号连接，运算放大器U1的负输入引脚通过电阻R4、电阻R3与UA
‑
信号连接，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2连接VREF电源，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2、电容C1和电阻R4与运算放大器U1的负输入引脚连接，运算放大器U1的负输入引脚通过电阻R6与运算放大器U1的输出引脚连接，运算放大器U1的输出引脚通过电阻R7输出VOUT1信号，运算放大器U1的输出引脚通过电容C3接地，其中，UA+信号和UA
‑
信号为电阻采样单元的输出信号，VOUT1信号为低通滤波放大电路的输出信号。
[0007]优选地，所述零点调节电路包括运算放大器U2和运算放大器U3，运算放大器U2的正输入引脚通过电阻R8连接5V电源，运算放大器U2的正输入引脚通过电阻R9接地，运算放大器U2的负输入引脚与运算放大器U2的输出引脚连接，VOUT1信号通过电阻R10与运算放大
器U3的正输入引脚连接，VOUT1信号通过电阻R10、电阻R11接地，运算放大器U2的输出引脚通过电阻R12与运算放大器U3的负输入引脚连接，运算放大器U3的负输入引脚通过电阻R13与运算放大器U3的输出引脚连接，运算放大器U3的输出引脚输出VOUT2信号；其中，VOUT1信号为低通滤波放大电路的输出信号，VOUT2信号为零点调节电路的输出信号。
[0008]优选地，所述可调节放大电路包括运算放大器U4、多路复用器；运算放大器U4的正输入引脚通过电阻R15连接VOUT2信号，运算放大器U4的正输入引脚通过电阻R16接地，运算放大器U4的负输入引脚通过电阻R17接地，运算放大器U4的负输入引脚与多路复用器的引脚D连接，多路复用器的引脚S1至引脚S4分别通过电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24与电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端输出VOUT3信号，电阻R25的另一端通过电容C5接地；其中，VOUT2信号为零点调节电路的输出信号，VOUT3信号为可调节放大电路的输出信号，VOUT2信号、多路复用器的引脚EN、引脚C1和引脚C2与MCU单元连接。
[0009]有益效果：本技术电路简单、使用元器件少、占用空间小，与以往的电路相比，有效减少了对于工控系统的占用空间。
附图说明
[0010]图1为本技术的系统结构框图；
[0011]图2为实施例中电阻采样单元和低通滤波放大电路的电路图；
[0012]图3为实施例中零点调节电路的电路图；
[0013]图4为实施例中可调节放大电路的电路图。
具体实施方式
[0014]以下结合附图和实施例对本技术的一种可调增益的电流检测电路做进一步的说明和解释。
[0015]实施例：
[0016]如附图1所示，一种可调增益的电流检测电路，包括：MCU单元、可调节放大电路、零点调节电路、低通滤波放大电路和电阻采样单元；所述电阻采样单元通过低通滤波放大电路与零点调节电路连接，零点调节电路与MCU单元连接，零点调节电路还通过可调节放大电路与MCU单元连接；低通滤波放大电路用于对输入的信号滤波后输出，零点调节电路用于将低通滤波放大电路输出的偏置电压通过调节电阻器使得零点调节电路输出信号最小输出为0V。可调节放大电路用于根据MCU单元对零点调节电路的输出信号进行可调增益放大，MCU单元用于根据零点调节电路的输出信号调整增益，控制可调节放大电路；
[0017]如附图2所示，电阻采样单元和低通滤波放大电路包括采样电阻R30和运算放大器U1，采样电阻R30检测电压后输出UA+信号和UA
‑
信号，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2、电阻R1与UA+信号连接，运算放大器U1的负输入引脚通过电阻R4、电阻R3与UA
‑
信号连接，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2连接VREF电源，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2、电容C1和电阻R4与运算放大器U1的负输入引脚连接，运算放大器U1的负输入引脚通过电阻R6与运算放大器U1的输出引脚连接，运算放大器U1的输出引脚通过电阻R7输出VOUT1信号，运算放大器U1的输出引脚通过电容C3接地，其中，UA+信号和UA
‑
信号为电阻采样单元的输出信号，VOUT1信号为低通滤波放大电路的输出信号，即偏置电压。
[0018]电阻采样单元用于通过采样电阻R30检测电机的电流信号，采用差分采样的方式将所述电流信号转换为电压转换为电压信号传输至低通滤波放大电路。
[0019]本实施例中，R1=R3,R2=R4,R5=R6，VOUT1信号输出电压为：
[0020][0021]当R1=R3=490Ω，R2=R4=510Ω,R5=R6=1KΩ，C1=33nF时滤波器的截止频率为16.8K。
[0022]本实施例中的低通滤波放大电路是由运算放大器和电阻、电容构成的有源滤波电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调增益的电流检测电路，其特征在于，包括：MCU单元、可调节放大电路、零点调节电路、低通滤波放大电路和电阻采样单元；所述电阻采样单元通过低通滤波放大电路与零点调节电路连接，零点调节电路与MCU单元连接，零点调节电路还通过可调节放大电路与MCU单元连接；低通滤波放大电路用于对输入的信号滤波后输出，零点调节电路用于将低通滤波放大电路输出的偏置电压通过调节电阻器使得零点调节电路输出信号最小输出为0V，可调节放大电路用于根据MCU单元对零点调节电路的输出信号进行可调增益放大，MCU单元用于根据零点调节电路的输出信号调整增益，控制可调节放大电路。2.根据权利要求1所述的一种可调增益的电流检测电路，其特征在于：所述电阻采样单元和低通滤波放大电路包括采样电阻R30和运算放大器U1，采样电阻R30检测电压后输出UA+信号和UA
‑
信号，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2、电阻R1与UA+信号连接，运算放大器U1的负输入引脚通过电阻R4、电阻R3与UA
‑
信号连接，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2连接VREF电源，运算放大器U1的正输入引脚通过电阻R2、电容C1和电阻R4与运算放大器U1的负输入引脚连接，运算放大器U1的负输入引脚通过电阻R6与运算放大器U1的输出引脚连接，运算放大器U1的输出引脚通过电阻R7输出VOUT1信号，运算放大器U1的输出引脚通过电容C3接地，其中，UA+信号和UA
‑
信号为电阻采样单元的输出信号，VOUT1信号为低通滤波放...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫民，李仁，张志勇，任强，蒋文，刘光明，黄武，
申请(专利权)人：中电鹏程智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：