求一个直流电流转模拟量电压的电路

ID:33548 · 发表于 2025-5-16 08:54

求一个分别能把直流0--200A、0--250A、0--315A、0--400A的直流电，转换成0-5V的模拟电压的电路。

ID:1104113 · 发表于 2025-5-29 13:37

加光耦

ID:33548 · 发表于 2025-5-27 09:47

TTQ001 发表于 2025-5-26 05:21
高精度电阻采样和差分放大

想用隔离的。

ID:420836 · 发表于 2025-5-26 05:21

高精度电阻采样和差分放大

ID:1151135 · 发表于 2025-5-21 09:00

以下是针对不同直流电流范围（0-200A、0-250A、0-315A、0-400A）转换为0-5V模拟电压的电路方案，主要基于**电流采样电阻**或**霍尔电流传感器**结合信号调理电路实现。两种方案的适用场景和设计细节如下： ### **方案一：基于采样电阻的分流器方案（适用于低电压直流场景）** 通过采样电阻将电流转换为电压，再经运算放大器放大至0-5V。 **核心原理**：\( V = I \times R \)，通过选择合适的采样电阻 \( R \) 使最大电流对应5V输出。 #### **电路设计步骤** 1. **选择采样电阻 \( R \)** - 计算公式：\( R = \frac{5V}{I_{\text{max}}} \) - 各电流范围对应的采样电阻值： | 电流范围（A） | 采样电阻 \( R \)（Ω） | 电阻功率（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**：需选用大功率分流器电阻（如锰铜合金电阻），确保散热良好。 2. **信号调理电路（差分放大）** 采样电阻两端的电压差较小（如200A时为5V），可直接通过差分运算放大器缓冲输出（若采样电阻两端共地，也可直接输出）。 - **电路示意图**： ![采样电阻+差分放大电路] （注：实际应用中需根据共地情况选择放大电路，若电源与采集系统共地，可省略放大器直接输出。） ### **方案二：基于霍尔电流传感器的隔离方案（适用于高电压/隔离需求场景）** 使用霍尔电流传感器将大电流隔离转换为小电流或电压，再经信号调理至0-5V。 **核心器件**：闭环霍尔电流传感器（精度高、线性度好）。 #### **电路设计步骤** 1. **选择霍尔电流传感器** - 传感器需匹配电流范围，输出类型选择**电压型**或**电流型**（如4-20mA）。 - **示例型号**： - 0-200A：LEM LTS25-NP（输出0-5V，隔离电压2.5kV） - 0-250A：Allegro ACS712（需确认量程，或选择定制型号） - 0-315A/400A：定制霍尔传感器（如LEM HXU 800-S/SP5，支持0-500A） 2. **信号调理电路（若传感器输出非0-5V）** - **案例**：若传感器输出为0-2.5V（如部分低成本型号），需通过放大器将电压放大至0-5V。 - 电路：使用同相比例放大器，放大倍数 \( A = 2 \)。 \[ V_{\text{out}} = 2 \times V_{\text{sensor}} \] - 原理图： ![霍尔传感器+放大电路] ### **两种方案对比** | 特性 | 采样电阻方案 | 霍尔传感器方案 | |---------------------|-----------------------------|-----------------------------| | **成本** | 低（仅需电阻和运放） | 高（传感器成本较高） | | **隔离性** | 无（共地） | 有（适用于高压场景） | | **精度** | 受电阻温度系数影响 | 高（闭环霍尔线性度好） | | **适用场景** | 低压直流（如电池监测） | 高压直流或需要电气隔离场合 | | **功耗** | 采样电阻发热量大 | 传感器功耗低 | ### **注意事项** 1. **安全设计**： - 大电流场景需确保线路连接牢固，避免接触不良引发发热或电弧。 - 霍尔传感器需正确供电（如±15V或+5V，依型号而定）。 2. **抗干扰**： - 信号传输线使用屏蔽线，远离强电磁干扰源。 - 采样电阻方案需注意共模电压影响，差分放大可抑制共模干扰。 3. **校准**： - 电路设计后需通过标准电流源校准，调整放大倍数或偏移量（如有）。 ### **推荐方案** - **低压非隔离场景**：优先选择采样电阻方案，成本低且结构简单。 - **高压或隔离场景**：必须使用霍尔电流传感器，确保安全和精度。如需具体电路原理图或器件选型细节，可进一步提供参数（如电源电压、隔离需求等）。

ID:1034262 · 发表于 2025-5-20 10:54

1、霍尔传感器
2、电阻采样+放大
3、分流器+放大

ID:1136941 · 发表于 2025-5-19 16:09

可以用一个满量程75mv的分流器两端电压送给运放放大到0-5V。

ID:1109793 · 发表于 2025-5-19 15:42

那个霍尔的好像10几块钱吧。已经很便宜了

ID:879809 · 发表于 2025-5-19 15:12

就是一根康铜丝的问题。

ID:33548 · 发表于 2025-5-16 17:53

太阳雨ZW 发表于 2025-5-16 15:55
有输出0-5V的霍尔电流传感器

一般都是模块型的，比较贵，想用分离元件实现，来降低成本

ID:1136941 · 发表于 2025-5-16 15:55

有输出0-5V的霍尔电流传感器

帐号		自动登录	找回密码
密码			立即注册