使用电压互感器采集到的微弱交流信号，经过运放放大偏置后的放大信号，要怎么处理？

323cc2

使用电压互感器采集到的微弱交流信号，经过运放放大偏置后的放大信号，要怎么处理？ [复制链接]

 

这个电路的目的是为了将市电转换为单片机可采集的模拟量，那么我是将放大后 的信号加加法电路平移还是使用精密整流转换？

最好是得到一个比较平滑的直流信号，应该怎么做，有没有大佬支支招？

323cc2

附电路图

 

323cc2

有没有大佬救救孩子，看不懂了

maychang

323cc2 发表于 2023-8-30 14:09 附电路图  

你这个电路，没有加上偏置，但使用了单电源，所以不能工作。此电路需要修改。

323cc2

maychang 发表于 2023-8-30 14:28 你这个电路，没有加上偏置，但使用了单电源，所以不能工作。此电路需要修改。

使用两个电阻分压不能实现偏置的效果吗

maychang

【这个电路的目的是为了将市电转换为单片机可采集的模拟量】

单片机使用单电源，所以单片机可采集的模拟量其量值必须在GND与单片机电源电压之间。互感器输出的是交流。如果将互感器输出放大送单片机，并且加上一定直流偏置，那么送到单片机的是完整的交流波形。如果将互感器输出精密整流再送单片机，那么送到单片机的是交流绝对值波形。两个办法都可以，看你需要什么样的波形。

maychang

323cc2 发表于 2023-8-30 14:09 附电路图  

你的互感器初级，是多高频率的信号？

此电路运放输出端接了个电容到地，此电容毫无用处，而且极其容易引起寄生振荡。

互感器次级串联了个电容，此电容也毫无用处。

maychang

323cc2 发表于 2023-8-30 14:09 附电路图  

此电路要加偏置，应该将运放同相输入端和反相输入端对调，构成同相放大器。偏置加在运放反相输入端。

maychang

323cc2 发表于 2023-8-30 14:30 使用两个电阻分压不能实现偏置的效果吗

加偏置，一般就是用两个电阻对电源电压分压。不过，电源电压往往不够稳定，要求高的情况，可能需要另加标准电压源。

maychang

电压互感器，通常输出幅度不会很小。既然幅度不小，那就没有必要放大。

你的电压互感器输出幅度多大？

maychang

323cc2 发表于 2023-8-30 14:09 附电路图  

抱歉，看错了。该电原理图已经加上了直流偏置，是两个电阻分压构成的。4楼回复作废。

323cc2

maychang 发表于 2023-8-30 14:36 你的互感器初级，是多高频率的信号？ 此电路运放输出端接了个电容到地，此电容毫无用处，而且极其容易 ...

好的，谢谢老师指点，互感器初级220V进，变比是1000:1000,2ma:2ma,我想得到一个可以跟随互感器初级电压变化，输出端也会变化，最好是直流信号的，这样的好处是软件上面方便处理。

323cc2

maychang 发表于 2023-8-30 14:36 你的互感器初级，是多高频率的信号？ 此电路运放输出端接了个电容到地，此电容毫无用处，而且极其容易 ...

因为学生本人基础较差在参考了网上零零碎碎的信息后，才做出的第一版电路，您见笑了，希望老师能给学生一些指点

maychang

323cc2 发表于 2023-8-30 16:57 好的，谢谢老师指点，互感器初级220V进，变比是1000:1000,2ma:2ma,我想得到一个可以跟随互感器初级电压变 ...

【我想得到一个可以跟随互感器初级电压变化，输出端也会变化，最好是直流信号的，这样的好处是软件上面方便处理。】

问题来了：输出直流信号，这个直流信号是要与交流信号的峰值成比例，还是与交流信号的有效值成比例？

若要与峰值成比例，那么用精密整流比较方便，单片机软件几乎不用考虑对输入信号进行处理。若要与有效值成比例，比较省事的办法是让单片机处理（采集瞬时值，平方，求平均，开方），再DA输出，当然用带偏置的放大器比较合理。

所以我说，“看你需要什么样的波形”’。

maychang

323cc2 发表于 2023-8-30 16:57 好的，谢谢老师指点，互感器初级220V进，变比是1000:1000,2ma:2ma,我想得到一个可以跟随互感器初级电压变 ...

【互感器初级220V进，变比是1000:1000,2ma:2ma】

【ma】应为【mA】。

这样的互感器，输出幅度达到2V一点问题也没有，不必放大，电压跟随加偏置即可。频率这么低，精密整流也很容易。

323cc2

maychang 发表于 2023-8-30 18:49 【互感器初级220V进，变比是1000:1000,2ma:2ma】 【ma】应为【mA】。 这样的互感器，输出幅度达到2 ...

这样可以吗，老师

 

maychang

323cc2 发表于 2023-8-31 10:21 这样可以吗，老师  

此电路使用单电源，又没有加直流偏置，所以不能正常工作。

323cc2

maychang 发表于 2023-8-30 18:49 【互感器初级220V进，变比是1000:1000,2ma:2ma】 【ma】应为【mA】。 这样的互感器，输出幅度达到2 ...

我突然想到如果输出幅度达到2V，直接用二极管整流可以吗，

maychang

323cc2 发表于 2023-8-31 10:28 我突然想到如果输出幅度达到2V，直接用二极管整流可以吗，

直接用二极管整流，那就不“精密”了，输出比输入要少一个或者两个二极管压降。作为信号测量，如果能够容忍这个二极管压降的误差，那就可以，否则就不行。

二极管压降接近于固定的数值，所以输入高电压时压降带来的误差可以忽略，例如220V交流市电直接整流，误差不过千分之一二。而2V的交流电压，误差就很大了。

323cc2

maychang 发表于 2023-8-31 10:27 此电路使用单电源，又没有加直流偏置，所以不能正常工作。

我又修改了一下，你看下可以吗？我对互感器输出另一端的接法感到很疑惑，到底要怎么接，直接接地还是接到非反相端