交流电压采样电路设计（交流电压采样电路设计方案）
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220V电压采样电路
用HCNR200这个器件进行测量。不需要反馈电路来调节LED的输出，因为电压太高了，没有这么高电压的运放，不用反馈也也不会偏离线性区，具体电路如下：220V交流全波整流滤波后接入50K电阻，再接入HCNR200线性光耦，在光敏二极管的前端接入TIA进行I-V变换，然后再进行4db的正向放大，最后输出电压。
一般简单用时是先整流滤波后再带一合适的负载情况下取它的平均值。如是计算机上用可分（降）压并隔离后用 A / D 直接取它的峰、谷值。
直接对220V市电进行电流采样存在较大的安全隐患，因此通常的做法是采用电流互感器来实现电流的隔离与安全传输。电流互感器不仅能够提供电气隔离，还能有效降低信号处理的复杂度。通过电流互感器处理后的电流信号，可以进行整流滤波，从而获得稳定的直流输出电压。
交流电和直流电在电压采集上存在显著差异。直流电的电压是恒定不变的，而交流电则会随时间波动，具有特定的周期。对于交流电的电压采集，可以构建一种专门用于采样220V交流电压的电路。这种电路通常由一系列电子元件组成，包括电阻、稳压二极管、光偶和电容器。
电阻烧毁的条件是，在电路中电阻上消耗的功率大于电阻本身允许承受的功率。电阻在电路中消耗的功率，P =U^2/R=I ^2 R 这是中学物理知识。知道电压，确定功率就需要知道电阻阻值或流过的电流。例如1瓦的电阻。
电流互感器接至进线柜电流端子排，控制器接至电容器柜电流端子排，然后电流导线经电缆沟将两柜端子排直接连起来即可。
电路设计中如何实现采集电压
1、首先，通过差分电路将电压抬低至0-8V，之后再使用电阻分压将8V范围映射至3V，确保信号能够高效地被AD读取。具体设计步骤包括基准电压生成、差分放大、分压及输出阻抗匹配、以及输出钳位保护。交流电压采集则更为复杂。
2、直流电压采集：针对20V-28V输出范围，目标是将信号转换为0-3V的AD输入。首先，通过与20V差分，将电压范围降至0-8V，可能需要先进行分压。形式一中，可以利用20V基准电压，通过仪放电路进行差分，再通过电阻分压实现映射，同时加入钳位保护和阻抗匹配。
3、如果采集的电压范围超过了AD转换器的输入范围，可以通过调节510kΩ和5kΩ的电阻值来调整信号范围。这样做可以确保AD转换器能够正确地读取并转换信号，从而实现对电池两端电压的准确测量。在实际应用中，还需要注意AD转换器的供电电压和参考电压，以确保其正常工作。
4、首先要确保电压表的量程大于待测电压，以避免损坏仪表。接着，将电压表的正负极分别连接到电路中的对应点上。在直流电路中，需要注意电压表的正负极性，确保正确连接；而在交流电路中，由于电压方向不断改变，因此不需要考虑极性问题。连接好后，观察电压表上的读数，即可得知电路中的电压值。
5、最简单的间接测量方法是通过电阻分压来实现。具体来说，可以采用串联两个电阻的方式，将20KΩ和1KΩ的电阻串联起来。其中，20KΩ的一端连接到被测电压，1KΩ的一端接地。然后，将ADC引脚连接到这两个电阻之间的中间点，这样就可以通过分压的方式将0到48V的直流电压转换为STM32能够测量的范围。
6、电压信号采样电路的设计：电压采样电路：电压输入通道也为差分电路，V2N引脚连接到电阻分压电路的分压点上，V2P接地。
电压采集采样电路设计
1、电压采集是电路设计中的关键环节，分为直流和交流两种类型。本文将详细介绍如何设计适合的电压采集电路。直流电压采集：针对20V-28V输出范围，目标是将信号转换为0-3V的AD输入。首先，通过与20V差分，将电压范围降至0-8V，可能需要先进行分压。
2、电压采集在电路设计中至关重要，通常分为直流和交流两种类型。设计合理的电路能够准确地将电压信号转换为数字信号，以便进行后续处理。对于直流电压采集，我们以采集范围为20V至28V的电压信号为例。目标是将此信号转换为0至3V的范围，以便更好地利用AD模块。
3、蓄电池电压采样电路 浮动地技术测量电池端电压 由于串联在一起的电池组总电压达几十伏，甚至上百伏，远远高于模拟开关的正常工作电压，因此需要使地电位随测量不同电池电压时自动浮动来保证测量正常进行，其原理图如图2所示。
4、高精度电压采集电路：HCNR201线性光耦的卓越选择 在模拟信号处理中，信号隔离是至关重要的一步。传统的光耦合器因其输入输出线性特性不佳和温度敏感性，常在模拟信号隔离中受限。然而，线性光耦的出现为这一难题提供了突破。
详细分析采样电路的三个组成部分
1、采样类型主要由负载特性决定，分为电流采样、电压采样、直流采样和交流采样。依据负载需求，采样电路可以分为高压侧采样和低压侧采样。让我们以一个典型的电路为例。电路中包含一个同步信号产生电路，常用于电网电压采样。
2、采样电路的操作状态有两种：采样状态和保持状态。在采样状态下，模拟开关接通，尽可能迅速地跟踪输入信号的电平变化，直至保持信号触发。这一过程确保了信号的实时跟踪。在保持状态下，开关断开，跟踪过程停止，电路将保持在开关断开瞬间输入信号的瞬时值，确保信号的稳定性。
3、并联电路：把元件并列地连接起来组成的电路，如图，特点是：干路的电流在分支处分两部分，分别流过两个支路中的各个元件。串联电路和并联电路的特点：在串联电路中，由于电流的路径只有一条，所以，从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器，最后回到电源负极。
4、电路的基本组成有电源、用电器、导线、开关组成。电源：电源是提供电能。用电器：电器是消耗电能。导线：线是输送电能。开关：关是控制电路通断。
5、线路整体由三个主要模块构成：输入级、放大级和输出级。这三个模块共同构成了一个典型的运算放大器电路，或者用于音响功率放大器。 T5和T6组成差分信号输入电路，用于接收差分信号，以提高电路的噪声抑制能力和抗干扰能力。 T1和T2构成镜像电流源，为放大级提供稳定的偏置电流。
6、电路通常由电源（或信号源）、负载以及连接这些部分的中间环节三大部分组成。电源（信号源）负责将其他形式的能量或信号转换为电能或电信号。负载则是利用电能或将电能转换为其他形式能量的装置。中间环节负责传递、控制电能或电信号。在实际应用中，电气元件的形态各异，功能多样。
求应stm32做测量交流电压电流设计
1、直接测量对于STM32来说是不可行的，因为其内部ADC的最大测量范围仅限于0到3V。因此，必须采用间接测量的方法来扩展测量范围。最简单的间接测量方法是通过电阻分压来实现。具体来说，可以采用串联两个电阻的方式，将20KΩ和1KΩ的电阻串联起来。其中，20KΩ的一端连接到被测电压，1KΩ的一端接地。
2、STM32自带的ADC默认的工作范围是0到3V，因此无法直接采集正负5V的电压。为了能够采集到这样的电压范围，需要设计一个前段电路，如电压变换电路或分压电路等，将采集的电压范围调整到0到3V以内。设计前段电路时，可以考虑使用差分放大器来扩大电压采集范围。
3、计算DAC输出电压： 根据寄存器DOR的值计算输出电压，12位模式下，DAC输出电压计算公式为：（DOR/2^12）* Vref+3V；8位模式下，则为：（写入的数字量 / 255）* 3V。CubeMX配置DAC使用STM32CubeMX软件进行配置，简单明了。选择两个输出通道，配置引脚为模拟功能，设置输出缓存以减少输出阻抗。
4、可以用恒流源过PT100，得到一个电压值，根据电压值和恒流源的电流值可以计算得到PT100的阻值，再根据阻值换算出温度值，PT100有公式的，可以网上搜一下。需要注意电流通过PT100时也会发热，所以恒流源的电流值不能太大。
