求一個(gè)直流電流轉(zhuǎn)模擬量電壓的電路

ID:33548 · 發(fā)表于 2025-5-16 08:54

求一個(gè)分別能把直流0--200A、0--250A、0--315A、0--400A的直流電，轉(zhuǎn)換成0-5V的模擬電壓的電路。

ID:1104113 · 發(fā)表于 2025-5-29 13:37

加光耦

ID:33548 · 發(fā)表于 2025-5-27 09:47

TTQ001 發(fā)表于 2025-5-26 05:21
高精度電阻采樣和差分放大

想用隔離的。

ID:420836 · 發(fā)表于 2025-5-26 05:21

高精度電阻采樣和差分放大

ID:1151135 · 發(fā)表于 2025-5-21 09:00

以下是針對(duì)不同直流電流范圍（0-200A、0-250A、0-315A、0-400A）轉(zhuǎn)換為0-5V模擬電壓的電路方案，主要基于**電流采樣電阻**或**霍爾電流傳感器**結(jié)合信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)。兩種方案的適用場(chǎng)景和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)如下： ### **方案一：基于采樣電阻的分流器方案（適用于低電壓直流場(chǎng)景）** 通過(guò)采樣電阻將電流轉(zhuǎn)換為電壓，再經(jīng)運(yùn)算放大器放大至0-5V。 **核心原理**：\( V = I \times R \)，通過(guò)選擇合適的采樣電阻 \( R \) 使最大電流對(duì)應(yīng)5V輸出。 #### **電路設(shè)計(jì)步驟** 1. **選擇采樣電阻 \( R \)** - 計(jì)算公式：\( R = \frac{5V}{I_{\text{max}}} \) - 各電流范圍對(duì)應(yīng)的采樣電阻值： | 電流范圍（A） | 采樣電阻 \( R \)（Ω） | 電阻功率（至少） | |---------------|-----------------------|------------------------| | 0-200A | \( 5/200 = 0.025Ω \) | \( (200A)^2 \times 0.025Ω = 1000W \) | | 0-250A | \( 5/250 = 0.02Ω \) | \( (250A)^2 \times 0.02Ω = 1250W \) | | 0-315A | \( 5/315 ≈ 0.01587Ω \)| \( (315A)^2 \times 0.01587Ω ≈ 1575W \) | | 0-400A | \( 5/400 = 0.0125Ω \) | \( (400A)^2 \times 0.0125Ω = 2000W \) | - **注意**：需選用大功率分流器電阻（如錳銅合金電阻），確保散熱良好。 2. **信號(hào)調(diào)理電路（差分放大）** 采樣電阻兩端的電壓差較小（如200A時(shí)為5V），可直接通過(guò)差分運(yùn)算放大器緩沖輸出（若采樣電阻兩端共地，也可直接輸出）。 - **電路示意圖**： ![采樣電阻+差分放大電路] （注：實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)共地情況選擇放大電路，若電源與采集系統(tǒng)共地，可省略放大器直接輸出。） ### **方案二：基于霍爾電流傳感器的隔離方案（適用于高電壓/隔離需求場(chǎng)景）** 使用霍爾電流傳感器將大電流隔離轉(zhuǎn)換為小電流或電壓，再經(jīng)信號(hào)調(diào)理至0-5V。 **核心器件**：閉環(huán)霍爾電流傳感器（精度高、線性度好）。 #### **電路設(shè)計(jì)步驟** 1. **選擇霍爾電流傳感器** - 傳感器需匹配電流范圍，輸出類(lèi)型選擇**電壓型**或**電流型**（如4-20mA）。 - **示例型號(hào)**： - 0-200A：LEM LTS25-NP（輸出0-5V，隔離電壓2.5kV） - 0-250A：Allegro ACS712（需確認(rèn)量程，或選擇定制型號(hào)） - 0-315A/400A：定制霍爾傳感器（如LEM HXU 800-S/SP5，支持0-500A） 2. **信號(hào)調(diào)理電路（若傳感器輸出非0-5V）** - **案例**：若傳感器輸出為0-2.5V（如部分低成本型號(hào)），需通過(guò)放大器將電壓放大至0-5V。 - 電路：使用同相比例放大器，放大倍數(shù) \( A = 2 \)。 \[ V_{\text{out}} = 2 \times V_{\text{sensor}} \] - 原理圖： ![霍爾傳感器+放大電路] ### **兩種方案對(duì)比** | 特性 | 采樣電阻方案 | 霍爾傳感器方案 | |---------------------|-----------------------------|-----------------------------| | **成本** | 低（僅需電阻和運(yùn)放） | 高（傳感器成本較高） | | **隔離性** | 無(wú)（共地） | 有（適用于高壓場(chǎng)景） | | **精度** | 受電阻溫度系數(shù)影響 | 高（閉環(huán)霍爾線性度好） | | **適用場(chǎng)景** | 低壓直流（如電池監(jiān)測(cè)） | 高壓直流或需要電氣隔離場(chǎng)合 | | **功耗** | 采樣電阻發(fā)熱量大 | 傳感器功耗低 | ### **注意事項(xiàng)** 1. **安全設(shè)計(jì)**： - 大電流場(chǎng)景需確保線路連接牢固，避免接觸不良引發(fā)發(fā)熱或電弧。 - 霍爾傳感器需正確供電（如±15V或+5V，依型號(hào)而定）。 2. **抗干擾**： - 信號(hào)傳輸線使用屏蔽線，遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源。 - 采樣電阻方案需注意共模電壓影響，差分放大可抑制共模干擾。 3. **校準(zhǔn)**： - 電路設(shè)計(jì)后需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電流源校準(zhǔn)，調(diào)整放大倍數(shù)或偏移量（如有）。 ### **推薦方案** - **低壓非隔離場(chǎng)景**：優(yōu)先選擇采樣電阻方案，成本低且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 - **高壓或隔離場(chǎng)景**：必須使用霍爾電流傳感器，確保安全和精度。如需具體電路原理圖或器件選型細(xì)節(jié)，可進(jìn)一步提供參數(shù)（如電源電壓、隔離需求等）。

ID:1034262 · 發(fā)表于 2025-5-20 10:54

1、霍爾傳感器
2、電阻采樣+放大
3、分流器+放大

ID:1136941 · 發(fā)表于 2025-5-19 16:09

可以用一個(gè)滿量程75mv的分流器兩端電壓送給運(yùn)放放大到0-5V。

ID:1109793 · 發(fā)表于 2025-5-19 15:42

那個(gè)霍爾的好像10幾塊錢(qián)吧。已經(jīng)很便宜了

ID:879809 · 發(fā)表于 2025-5-19 15:12

就是一根康銅絲的問(wèn)題。

ID:33548 · 發(fā)表于 2025-5-16 17:53

太陽(yáng)雨ZW 發(fā)表于 2025-5-16 15:55
有輸出0-5V的霍爾電流傳感器

一般都是模塊型的，比較貴，想用分離元件實(shí)現(xiàn)，來(lái)降低成本

ID:1136941 · 發(fā)表于 2025-5-16 15:55

有輸出0-5V的霍爾電流傳感器

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