浅谈电流检测方式
一、检测电阻+运放
优势：
成本低、精度较高、体积小
劣势：
温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果。
分析：
这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。
检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。
二、电流互感器CT/电压互感器PT
在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。而CT和PT就是特殊的变压器。基本构造上，CT的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。PT相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。
CT,电流互感器，英文拼写Current Transformer，是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A或1A的变换设备。它的工作原理和变压器相似。也称作TA 或LH（旧符号）工作特点和要求：
1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。
2、二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。
3、CT二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。
4、变换的准确性。
PT，电压互感器，英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。也称作TV或YH（旧符号）。
工作特点和要求：
1、一次绕组与高压电路并联。
2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。
3、二次绕组有一点直接接地。
4、变换的准确性
模块型霍尔电流传感器
模块型霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。
开环模式又称为直接测量式霍尔电流传感器，输入为电流，输出为电压。这种方式的优点是结构简单，测量结果的精度和线性度都较高。可测直流、交流和各种波形的电流。但它的测量范围、带宽等受到一定的限制。在这种应用中，霍尔器件是磁场检测器，它检测的是磁芯气隙中的磁感应强度。电流增大后，磁芯可能达到饱和；随着频率升高，磁芯中的涡流损耗、磁滞损耗等也会随之升高。这些都会对测量精度产生影响。当然，也可采取一些改进措施来降低这些影响，例如选择饱和磁感应强度高的磁芯材料；制成多层磁芯；采用多个霍尔元件来进行检测等等。
开环模式的结构原理见下图
根据检测量程的需求，一般分为以下两种绕线模式，左图为小量程的结构图，右图为大量程的结构图。
闭环模式又称为零磁通模式或磁平衡模式，其输入与输出端均为电流信号。原理见下图
将霍尔器件的输出电压进行放大，再经电流放大后，让这个电流通过补偿线圈，并令补偿线圈产生的磁场和被测电流产生的磁场方向相反，最终达到磁平衡。
这个平衡过程是自动建立的，是一个动态平衡。建立平衡所需的时间极短。平衡时，霍尔器件处于零磁通状态。磁芯中的磁感应强度极低（理想状态应为0），不会使磁芯饱和，也不会产生大的磁滞损耗和涡流损耗。恰当地选择磁芯材料和线路元件，可做出性能优良的零磁通电流传感器。现在市场上的模块霍尔电流传感器，一般体积较大，为双电源供电，价格较高，闭环模式的霍尔电流传感器其性能要比开环模式好，但价格也比开环模式的贵许多。
四、其他的电流检测器件。
除以上介绍的几种电流检测方式外，还有其他几种测量方式，分别为：
AVAGO的光耦隔离放大器。
TI的电容式隔离放大器
ADI的西格玛德尔塔式隔离放大器。
这三种电流检测方式，芯片内部结构，原理是不一样的，但外围电路有许多共同点。
三种方式均是通过检测精密电阻两端的电压来判定其被检测电流的大小。
原边与负边均需加电源供电。
输出为差分输出，需考虑共模抑制比，可做到零基准电压。
响应时间与精度差不多，均为us级，精度界于1%~5%。
五、Allegro电流传感器
介绍完了其他的电流检测方式，接下来，重点介绍一下Allegro的电流传感器。鄙人代理此条线的产品。
Allegro电流传感器的共同点：
芯片级霍尔电流传感器，串联在电流回路中，外围电路简单。
2. 开环模式的霍尔电流传感器（因体积问题，芯片级霍尔电流传感器无法做到闭环模式。）
3. 可测交直流电流。
4. 无需检测电阻，内置毫欧级路径内阻。
5. 单电源供电，原边无需供电。
6.80~120KHz的带宽，外围滤波电容可调整带宽与噪声的关系。
7.输出加载于0.5Vcc上，非常稳定的斩波输出。
https://www.doczj.com/doc/c614102712.html,级响应速度，精度在-40~85℃时小于2%
9.带抑制干扰的特殊封装工艺。
10.非常好的一致性与可靠性。年出厂不合格率小于1PPM。
常推的几颗Allegro霍尔电流传感器为：
ACS712
从ACS712的内部框图与封装解剖图可以看出，原边电流只是从芯片内部流过，与副边电路并没有接触，原边与副边是隔离的，因为封装小，所以ACS712的隔离电压为2100V。因为电流的流过会产生一个磁场，霍尔元件根据磁场感应出一个线性的电压信号，经过内部的放大、滤波、与斩波电路，输出一个电压信号。
ACS712根据尾缀的不一样，量程分为三个规格：5A、20A、30A，温度等级均为E级（-40~85℃）。输入与输出在量程范围内为良好的线性关系，其系数Sensitivity分别为，185、100、66mV/A。因为斩波电路的原因，其输出将加载于0.5Vcc上。ACS712的Vcc电源一般建议采用5V。输出与输入的关系为Vout=0.5Vcc+Ip*Sensitivity。一般输出的电压信号介于0.5V~4.5V之间。
Ip+与Ip-之间流经芯片内部的那一部份，我们称之为内置路径内阻，其阻值为1.2mΩ.当大电流流经它时，所产生的功耗很小，如30A满量程的电流流经它时，产生的功耗为
P=30*30*1.2/1000=1.08W。
ACS 712的全温度范围的精度为±1.5%。在25~85℃时，精度特性更好。输入与输出之间的响应时间为5us。带宽为80KHz，通过调整滤波脚与地之间的滤波电容，可根据客户的要求来调整噪声与带宽的关系，电容取值大，带宽小，噪声小。
ACS710
与ACS712相比，ACS710多了一个过流保护功能。如上图所示，蓝色虚框为ACS710的电流检测回路，红色虚框为ACS710的过流保护回路。
ACS710与ACS712的电流检测原理是一样的，所不同的有以下几点：
ACS710因为封装SOIC-16体积比ACS712稍大，所以原边与副边的隔离电压也比ACS712大，为3000V。
内置路径内阻为1.0 mΩ。
量程不一样，根据尾缀不同，分12.5A与25A两种量程。这里的12.5A量程与25A量程指的是优化量程，实际上，ACS710有三倍过载能力，即，他们的实际量程分别为37.5A与75A。但考虑到电流过大，温升的效应，不建议将ACS710长期工作于过载条件下。
ACS710 Vcc可选用5V与3.3V两种。5V与3.3V时，其输入输出的线性系数（Sensitivity）也为线性。如ACS710 25A量程的IC，Vcc为5V时，Sensitivity为28mV/A. 3.3V时，Sensitivity 为28*3.3/5=18.5mV。
温度等级不一样，ACS710为K级，-40~125℃.
ACS710的带宽为120KHZ，响应时间为4us，过流保护响应时间为2us。
ACS710过流保护功能说明
1. 16管脚为使能脚。
2.调整15脚外围的两个分压电阻值，可设定过流保护的门限值。Vcc为5V时，
ACS710KLATR-12CB-T（12.5A量程的型号）其可设定的过流保护的门限范围为22.3A~35.7A；ACS710KLATR-25CB-T（25A量程的型号）其可设定的过流保护的门限范围为44.6A~71.5A。
3.13管脚为Fault输出脚，过流条件出现时，13管脚将在2us内输出一个低电平信号，其中外接电容Coc为缓冲电容，以防止因干扰而产生的误报情况。
4. 下图为过流保护过程的图解说明。
ACS758
ACS758的原理是一样的。与ACS712、ACS710相比，其特点是：
量程大，分为50A、100A、150A、200A 四个等级。
内置路径内阻小，为100uΩ.
温度等级，50A、100A量程的等级为L级，即-40~150℃；150A量程的为K级，即-40~125℃；
200A量程的为E级，即-40~85℃.
带宽为120KHz，响应时间为4us。
25℃时，原边1200A大电流时，可承受时间为1秒。
85℃时，原边900A大电流时，可承受时间为1秒。
150℃时，原边600A大电流时，可承受时间为1秒。
以上介绍的为Allegro的三颗代表型芯片级霍尔电流传感器，我介绍的均为双向的霍尔电流传感器（可测交直流），输出加载于0.5Vcc上。Allegro也有单向的霍尔传感器，其单向的霍尔电流传感器（可测正电流），输出加载于0.1Vcc上。芯片级的霍尔电流传感器，目前其最大量程为200A，对于大于200A的电流，可用Allegro线性霍尔做成塻块型霍尔电流传感器。事实上，国内有部份品牌的模块型霍尔电流传感器，就是应用Allegro的线性霍尔做为核心做成的。六．小结
各种电流检测的方式原理各不同。
检测电阻+运放与电流互感器属于低成本的方案，其可靠性与安全性较差，主要用于低端方案。模块式霍尔电流传感器，其体积较大，双电源供电，成本较高。
隔离放大器，其原边，副边均需电源供电，在消除干扰方面的设计难度更大，成本比模块式霍尔电流传感器要低，比Allegro的成本高。外围电路较复杂，需加检测电阻。
Allegro的霍尔电流传感器，量程相对于每一个型号来说，是固定的，最高量程为200A。小量程(50A以下)的霍尔电流传感器成本低，ACS758的成本比模块型霍尔电流传感器低。输出加载于0.5Vcc,输出信号为正电压。
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 电流互感器变比检验的简便方法 (2021版)
电流互感器变比检验的简便方法(2021版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器，在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。 电流互感器作为电力系统中的重要设备，对其进行电气性能试验是很重要的，对于电流互感器而言，变比试验是绝不可少的试验项目，电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。电流互感器现场变比检验一般采用电流法，用电流法测量电流互感器变比，实际上是模拟在额定电流情况下的实际运行条件，是一种很理想的试验方法，测量的精度高，但随着电力系统的不断发展，单台发电机的容量越来越大，其出口电流已经达到数万安培。例如800MW的发电机组，额定电压为20kV，额定电流为：800/(20×31/2)=23.094kA，相应使用的电流互感器一次电流很大，若用电流法测量一次电流为几万安培的电流互感器变比，在现场很难做到：其一，额定大电流很难达到（需大容量调压器）；其二，需要的标准电流互感器或升流器的体积大，造价
测量接地漏电流 漏电比对人墙MD（地），容易理解和考虑漏电流接地端子的电流。 上的MD（红色和黑色），您认为图左侧的代码表示你的手或脚 测量正常状态 ?连接? 连接到墙上的插座适配器· 2P 3P 3P插头连接到被测设备ME。 插入之间的地面和地面终端适配器导致3P · 2P墙的MD，测量电流从插入被测ME设备的3P接地引脚泄漏。 开关电源极性连接到墙上的插头转接器转换成半旋转3P · 2P。
?测量? 打开电源测试ME设备，对MD（最好的测量范围从最高量程）输出电压测量。 其结果是除以1kΩ的当前记录测量（因为它可能被转换成测量μAMV）。 再次切换极性，测量功率，并具有重要价值的测量。 ?决定? 另一种形式，无论附加，0.5毫安大致正常 单一故障条件（一电源线开路）测量 ?连接? 删除连接2P 3P ·正常情况下，适配器，该适配器只有一个刀片极2P 3P连接· 2P剥离（漏电电流∵ 单一故障条件下，只有电力导线断开one 。） 壁挂2P插头插座条。 开关电源极性连接到墙上插座旋转2P半条。 交换式电源供应断开的导线连接到其他2P刀片更换地带极适配器3P · 2P。
?测量? 打开电源测试ME设备，对MD（最好的测量范围从最高量程）输出电压测量。 其结果是除以1kΩ的当前记录测量（因为它可能被转换成测量μAMV）。 极性开关电源，开关电源的测量4供应断开的导线，最大测量值。 ?决定? 另一种形式连接，正常值小于1mA无关。 外部泄漏电流测量 测量正常状态 ?连接? 连接到墙上的插座适配器· 2P 3P 3P插头连接到被测设备ME。3P · 2P适配器地线连接到地面的墙。 ME的设备金属部件测试（如果外部覆盖着绝缘设备，如铝箔贴为20cm × 10CM部分）之间插入墙壁和地面终端的医师，设备的测试ME外观测量泄漏电流。 开关电源极性连接到墙上的插头转接器转换成半旋转3P · 2P。
电流互感器的正确的绕线方法 互感器使用，换算公式为一次穿芯匝数 = 现有电流互感器的最高一次额定电流 / 需变换互感器的一次电流=150/5=3 匝即变 换为50/5 电流互感器，一次穿芯匝数为3 匝。可以以此推算出 最高一次额定电流，如原电流互感器的变比为50/5 穿芯匝数为3 匝，要将其变为75/5 互感器使用时，先计算出最高一次额定电流：最高一次额定电流 = 原使用中的一次电流原穿芯匝数 =503=150A, 有的电流互感器在使用中铭牌丢失了当用户负荷变卦须变换电流互感器变比时。变换为75/5 后的穿芯匝数为 150/75=2 匝即原穿芯匝数为3 匝的50/5 电流互感器变换为75/5 电流互感器用时，穿芯匝数应变为2 匝。再如原穿芯匝数4 匝的50/5 电流互感器，需变为75/5 电流互感器使用，先求出最高一次额定电流为504=200A 变换使用后的穿芯匝数应为200/75 ≈2、66 匝，实际穿芯时绕线匝数只能为整数，要么穿2 匝，要么穿3 匝。当我穿2 匝时，其一次电流已变为200/2=100A 形成了100/5 互感器，这就产生了误差，误差为(原变比 25 也就是说我若还是按75/5 变比来计算电度的话，将少计了25 电量。而当我穿3 匝时，又必将多计了用户的电量。因为其一次电流变为 200/3= 66、66A 形成了 66、6/5 互感器，误差为(15
13、33 / 13、33=0、125 即按75/5 变比计算电度时多计了 12、5 电度。所以当我不知道电流互感器的最高一次额定电 流时，不能随意的进行变比更换的否则是很有可能造成计量上的 误差的 农网改造中常用 LMZ 0、5 型低压穿芯式电流互感器， 电流互感器正确绕线及安匝换算 < 农网改造中常用 LMZ 0、5 型低压穿芯式电流互感器。但 在施工中尚有少数同志就电流互感器的一次线穿绕方法、变比与 匝数的换算问题出现错误，此愿与大家就上述问题进行讨论。 正确穿绕的方法 然后将一次线按要求从互感器的中心穿绕，注意不能以绕在 外圈的匝数为绕线匝数，应以穿入电流互感器内中的匝数为准。 如最大变流比为150/5 电流互感器，其一次最高额定电流为150A, 首先应根据负荷的大小确定互感器的倍率。如需作为50/5 互感器来用，导线应穿绕150/50=3 匝，即内圈穿绕3 匝，此时外圈为 仅有2 匝(即不论内圈多少匝，只要你从内往外穿，那么外圈的匝数总是比内圈少1 匝的当然如果导线是从外往内穿则反之)此时若以外圈匝数计，外圈3 匝则内圈实际穿芯匝数为4 匝，变换的一 次电流为150/4= 37、5A 变成了
电路板维修的检测方法 伴随着中国迅速成为“世界工厂”，大量昂贵的先进工业自动化设备引进到中国，同时国内的装备也在不断地进步，不断地有新的国产先进自动化设备充实到“世界工厂”来。设备使用日久、操作不当、工厂环境的影响等因素都可导致某台设备甚至整条生产线“罢工”。简单故障，一般企业的设备维护人员可以解决，但复杂故障，比如控制电路板故障，由于条件、技术所限，就难以对付了。通常企业会找相关设备供应商购买新板替代，购板的高额费用（少则几千元，多则上万十几万元）以及停工待机的时间（从国外寄过来至少要半个月以上）往往令企业损失重大，深感头痛。 其实大多数工控电路板在国内都是可以维修的，您只要花费不到1/3的费用，不到1/3的时间，我们的专业维修工程师就可以帮您解决问题。 工控电路板损坏通常是某一个元件损坏，可能是某一个芯片，某一个电容，甚至一个小小的电阻，维修的过程就是找出损坏的元件加以更换。这看似简单，实则需要精深的学问、丰富的经验和必备的昂贵检测设备，特别是要快速地找到故障元件，除了经验丰富之外更加要求维修工程师有善于分析和判断的快速思维。现在的电子产品往往由于一块电路板维修板的个别配件
损坏，导致一部分或几个部分不能正常工作，影响设备的正常使用。那我们如何对电路板维修检测呢? 电路板维修现与大家分享下电路板维修检测的经验。 通常一台设备里面有许多个电路板维修，当拿到一部有故障的电路板维修的设备时，首先要根据故障现象，判断出故障的大体部位，然后通过测量，把故障的可能部位逐步缩小，最后找到故障所在。要找到故障所在必须通过检测，通常修理人员都采用测引脚电压方法来判断，但这只能判断出故障的大致部位，而且有的引脚反应不灵敏，甚至有的没有什么反应。就是在电压偏离的情况下，也包含外围元件损坏的因素，还必须将集成块内部故障与外围故障严格区别开来，因此单靠某一种方法对电路板维修是很难检测的，必须依赖综合的检测手段。 现以汇能IC在线维修测试仪检测为例，介绍其具体方法。我们都知道，集成块使用时，总有一个引脚与印制电路板上的“地”线是焊通的，在电路中称之为接地脚。由于电路板维修内部都采用直接耦合，因此，集成块的其它引脚与接地脚之间都存在着确定的直流电阻，这种确定的直流电阻称为该脚内部等效直流电阻，简称R内。当我们拿到一块新的集成块时，可通过用万用表测量各引脚的内部等效直流电阻来判断其好坏，若各
电子设计竞赛报告 一、实验题目： 如图1所示，由任意波信号发生器产生的信号经功率放大电路驱动后，通过导线连接10Ω电阻负载，形成一电流环路；设计一采用非接触式传感的电流信号检测装置，检测环路电流信号的幅度及频率，并将信号的参数显示出来。 图1 信号检测图 二、测试电流方案： 任意波信号发生器产生的信号经功率放大电路驱动后，通过导线连接10Ω电阻负载，形成一电流环路，然后将导线经过一个通过用漆包线在锰芯磁环上绕制的线圈，线圈的两端接上一个8.2Ω的电阻，把电流转化为电压，然后经过一个差分放大器，把小电压转化为大电压便于测量。最后可以得到输出电压和环路电流的线性关系，当测得输出电压过后就可以计算出环路电流了，即测得了环路电流值。 三、线圈绕制及测试结果： （1）线圈绕制： 用漆包线在锰芯磁环上绕制线圈，缠绕前需要制作一个梭子帮助绕制导线，缠绕过程中需要待上线织手套防止手汗影响线圈性能，缠绕大概100圈左右，注意线圈需要缠紧，最后线圈缠绕过后用胶布缠绕上，用砂纸打磨线圈的两端。 （2）N2线圈匝数测量 把函数发生器与功率放大器，10Ω电阻相连接，同时导线要绕过线圈，线圈的两端接上一个电阻。先改变函数发生器两端的电压，然后观察电阻两端的电压的变化，最后根据 V1 R1n1= V2 R2 n2 其中n1=1,R1=10Ω。
图2 8.2Ω所接线圈比值 由图2和数据可以得到在10Ω的电阻的两端的电压较小的时候，测得的数据误差较大，可以去掉前面三个误差比较大的数据，得到的数据求平均值，得到的线圈的匝数 为n 2=108.3301，可得匝数约为108匝。
由数据可得，在频率大于400HZ的时候，输出电压的大小不随函数发生器频率的改变而改变，在250HZ到400HZ的时候，输出电压的大小不随函数发生器频率的改变而变化较小，在小于250HZ的时候，输出电压的大小不随函数发生器频率的改变而变化较大。 图3 7.1Ω所接线圈比值 由图3和数据可以得到在10Ω的电阻的两端的电压较小的时候，测得的数据误差较大，可以去掉前面五个误差比较大的数据，得到的数据求平均值，得到的线圈的匝数为n2=107.3434，可得匝数约为107匝。 当V1=6.8v时，改变频率，测量数据如下：
Electronic Component & Device Applications 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生 的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术来对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示。其原理是通过光电探测器件将光学信息量变换成电信号，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的。微弱光信号的检测在许多领域都有应用，检测方法多种多样，但常用的方法由于灵敏度有限，难以满足要求，本文应用光电检测技术来检测微弱光信号。该方法利用高性能运放来设计检测电路，因而具有精度高、稳定性好等优点。 1电路基本原理 用光电二极管组成的光电检测电路，实际上 是一个光→电流→电压的变换器。首先由光电二极管将接收的光信号变成与之成比例的微弱电流信号，再通过运放和反馈电阻组成的放大器变换成电压信号。其基本电路如图1所示。 假定运放为理想的运放，其输入电阻和放大倍数都为无穷大，则输出电压为U 0=I P R 。理论上，系统的输出电压U 0的值与输入电流I P 成线性关系，灵敏度由反馈电阻R 确定。而实际应用中，由于要受到运放失调电压V od 与偏置电流I b 的影响，其输出电压总要产生误差。误差电压一般为： U e =V od (1+R /R d )+I b R 其中R d 为光电二极管的结电阻。由此式中可以看出，当运放的失调电压与偏置电流都较小时，输出电压误差较小。因此，选择运放时，应选择性能参数都符合要求的运放。本设计选择 AD795KN 作为前置放大器。 2检测电路设计 光电二极管所接收到的信号一般都非常微 弱，而且输出的信号往往被深埋在噪声之中。因此，对这样的微弱信号一般都要先进行放大、滤波，然后通过模数转换将信号传输给后续处理器电路。 本检测系统由光电二极管、前置放大电路、滤波电路、主放大电路、A/D 转换电路，MCU 控制和信号处理电路等组成，其结构框图如图2所示。 微弱光信号检测电路的设计 杜习光 （西南大学工程技术学院，重庆 400716） 摘 要：从微弱光信号检测电路的设计方案入手，论述了光电检测电路的基本工作原理，给 出了采用AD795KN 为前置放大器来设计放大电路、有源滤波电路以及主放大电路，最终设计低噪声光电检测电路的一般原则。实验表明，基于本设计的检测电路可以有效测量微弱光信号，适用于一般光信号和微弱光信号的检测需要。关键字： 微弱光信号；光电检测 ；AD795KN ；低噪声
电流互感器变比检查电流法电压法 文摘根据电流互感器的等值电路图，讨论了2种电流互感器变比检查试验方法(电流法和电压法)的原理和特点，推荐一种简便可靠的电流互感器变比检查现场试验方法——电压法。 不管是老标准还是新规程，都把电流互感器交接时和更换绕组后的现场变比检查试验列为重要试验项目。虽然电流互感器变比的准确度应由制造部门保证，但由于种种原因，现场试验时偶而也能检查出错误(大多是抽头引错)。因此现场变比检查试验成为多年不变的项目。 电流互感器工作原理大致与变压器相同，不同的是变压器铁心内的交变主磁通是由一次线圈两端交流电压所产生，而电流互感器铁心内的交变主磁通是由一次线圈内电流所产生，一次主磁通在二次线圈中感应出二次电势而产生二次电流。 从电流互感器工作原理可知：决定电流互感器变比的是一次线圈匝数与二次线圈匝数之比，影响电流互感器变比误差的主要原因有：(1)电流的大小，比差和角差随二次电流减小而增大；(2) 二次负荷的大小，比差和角差随二次负荷减小而减小；(3)二次负荷功率因数，随着二次负荷功率因数的增大，比差减小而角差增大；(4) 电源频率的影响；(5)其它因素。电流互感器内部参数也可能引起变比误差，如二次线圈内阻抗、铁心截面、铁心材料、二次线圈匝数等，但这是由设计和制造决定的。 电流互感器变化的误差试验应由制造厂在出厂试验时完成或在试验室进行。而电流互感器变比现场试验属于检查性质，即不考虑上述影响电流互感器变比误差的原因而重点检查匝数比。根据电工原理，匝数比等于电压比或电流比之倒数。因此测量电压比和测量电流比都可以计算出匝数比。 1试验方法分析 现根据试验接线图和等值电路图分别讨论电压法和电流法检查电流互感器变化试验的原理和特点。 1.1电流法 1.1.1 试验原理 电流法检查电流互感器变比试验接线图如图1所示。
MAX471电流检查电路 摘要：MAX471/MAX472是MAXIM公司生产的精密高端电流检测放大器，利用该器件可以实现以地为参考的电流/电压的转换，本文介绍了用MAX471/472高端双向电流检测技术来实现对电源电流的监测和保护的方法，并给出了直流电源监测与保护的实现电路关键词：高端电流监测I/V转换MAX471 MAX472 1 电源电流检测 长期以来，电源电流的检测都是利用串联的方法来完成的。而对于磁电仪表，一般都必须外加分流电阻以实现对大电流的测量，在量程范围不统一时，分流电阻的选择也不标准，从而影响到测量精度。对于互逆电源，由于测量必须利用转换开并来实现，因而不能随机地跟踪测量和自动识别。 在教学和实验室使用的稳压电源中，为了能够进行电流/电压的适时测量，可用两种方法来实现。一种方法是彩双表法显示，此法虽好，但成本较高，同时体积也较大；另一种方法是采用V/I复用转换结构，这种方法成本低，体积小，因而为大多数电源所采用，但它在测量中需要对电压/电流进行转换显示，也不方便。那么，如何对电源进行自动监测呢？笔者
在使用中发现，稳压电源的电压在初始调节状态时，往往显示出空载，而在接入负载后，则需要适时显示负载电流，因此，利用负载电流作为监测信号来完成I/V的测量转换，可实现一种电量用两种方法表示，并可完成自动监测转换功能。 为了实现I/V的转换，笔者利用MAX271/MAX472集成电路优良的I/V转换特性、完善的高端双向电流灵敏放大器和内置检流电阻来实现对稳压电流电流的检测。 2 MAX471/MAX472的特点、功能 美国美信公司生产的精密高端电流检测放大器是一个系列化产品，有MAX471/MAX472、MAX4172/MAX4173等。它们均有一个电流输出端，可以用一个电阻来简单地实现以地为参考点的电流/电压的转换，并可工作在较宽的电压和较大的电流范围内。 MAX471/MAX472具有如下特点： ●具有完美的高端电流检测功能； ●内含精密的内部检测电阻（MAX471）； ●在工作温度范围内，其精度为2%； ●具有双向检测指示，可监控充电和放电状态； ●内部检测电阻和检测能力为3A，并联使用时还可扩大检测电流范围； ●使用外部检测电阻可任意扩展检测电流范围（MAX472）； ●最大电源电流为100μA； ●关闭方式时的电流仅为5μA； ●电压范围为3～36V； ●采用8脚DIP/SO/STO三种封装形式。 MAX471/MAX472的引脚排列如图1所示，图2所示为其内部功能框图。表1为 MAX471/MAX472的引脚功能说明。MAX471的电流增益比已预设为500μA/A，由于2kΩ的输出电阻（ROUT）可产生1V/A的转换，因此±3A时的满度值为3V.用不同的ROUT电阻可设置不同的满度电压。但对于MAX471，其输出电压不应大于VRS+-1.5V，对于MAX472，则不能大于VRG-1.5V。
目录 1、设计背景 (1) 2、设计方案选择 (1) 2.1典型的微电流测量方法 (1) 2.1.1开关电容积分法[1] (1) 2.1.2运算放大器法 (2) 2.1.3场效应管+运算放大器法 (2) 2.2总体设计方案 (3) 3、具体设计方案及元器件的选择 (4) 3.1稳流信号源问题 (4) 3.2I/V转换及信号滤波放大 (5) 3.2.1前级放大 (5) 3.2.2滤波及后级放大电路 (6) 3.2.3运算放大器的选取 (6) 3.3量程自动转换 (6) 3.4信号采集处理 (7) 4、软件仿真结果 (8) 5、参考资料 (9)
微电流测试电路设计 1、设计背景 微电流是指其值小于-6 10A的电流,微电流检测属于微弱信号检测的一个分支，是一门针对噪声的技术,它注重的是如何抑制噪声和提高信噪比。该技术在军事侦察、物理学、化学、电化学、生物医学、天文学、地学、磁学等许多领域具有广泛的应用。我们所研究的微电流检测主要针对电力系统中的绝缘材料，因为现代国民经济对电力供应的依赖性日益增大，电力系统的规模、容量也在不断扩大。而电气设备的绝缘材料往往是电力系统中的重要组成部分，绝缘材料的漏电流情况严重会造成电力系统的重大损失。微电流检测是通过对泄漏电流的测量来评估绝缘材料状况的有效方法。近年来,针对微弱电流的信噪改善比SNIR已能达到1了，目前国内做得比较好的单位是南京大学,其独家生产的ND-501型微弱信号检测实验综合装置己被国内至少76家高等院校使用。但其产品价格昂贵,少则几千元,多则几万元，例如HB-831型pA级电流放大器、HB-834型四通道pA级电流放大器、HB-838型八通道pA级电流放大器的售价分别为4100元/台、13000元/台、22000元/台。所以，研制高精度、寿命长、成本低、电路简单的微电流检测仪具有重要的现实意义及理论参考价值。为了达成目标，我们需要重点考虑以下几个问题： 10 A（本设计要求）的稳流信号源的实现（1）如何获得实验信号，即电流为12 问题； （2）如何将微弱电流信号转换成易于操作的信号； （3）怎样将微弱信号提取放大； （4）如何实现量程的自动转换问题； （5）将实际中的模拟信号转换成数字信号； （6）实现对数字信号的处理和显示。 2、设计方案选择 2.1典型的微电流测量方法 2.1.1开关电容积分法[1] 开关电容式微电流测量方法的前级是在利用开关电容实现电流向电压转换的同时对电压信号进行调制和放大，达到微伏级；后级电路通过选频放大电路实
毕业设计 微电流检测器设计 指导教师讲师 学院名称工程学院专业名称自动化 论文提交日期2011年5月论文答辩日期2011年5月 答辩委员会主席____________ 评阅人____________ 摘要
近年来,微弱电流信号检测技术在信号处理、电视技术、测量技术、通信技术、信息运算多媒体技术以及一般的电子电路设计等领域得到了非常广泛的应用，并极大地促进了相关技术领域的迅速发展,例如军事侦察、物理学、化学、电化学、生物医学、天文学、地学、磁学等。随着科学技术的发展，对微弱信号进行检测的需要日益迫切，微弱信号检测是发展高新技术、探索及发现新的自然规律的重要手段，对推动相关领域的发展具有重要的意义。 微弱是相对于噪声而言的，所以只靠放大并不能检测出微弱信号，只有在有效地抑制噪声的条件下增大微弱信号的幅度,才能提取出有用信号。因此,必须研究微弱信号检测的理论方法和设备,包括噪声的来源和性质,分析噪声产生的原因和规律以及噪声的传播途径,有针对性地采取有效措施抑制噪声。 本设计制作的微电流检测电路,是以A T89S52芯片为核心实现对微电流信号进行检测并显示,利用两个斩波稳零式高精度运放ICL7650组成的放大模块电路,实现I/V转换,将微电流信号转换成为电压信号,而两个相同高精度运放可以实现对电压信号的一二级放大,经两级放大后的电压通过ADC0809采样、A/D转换后传送给单片机AT89S52,之后单片机经过一些运算编程后控制,将所要测得弱电流信号在LCD1602显示出来。能实现对1uA 到2500uA微电流的实时检测。 关键词：弱电流检测 AT89S52 ICL7650 ADC0809
电压电流互感器的常规试验方法 一、电压、电流互感器的概述 典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。电力系统常用的电压互感器，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏～几百千伏，标准二次电压通常是100V和100V/ 两种；而电力系统常用的电流互感器，其一次侧电流通常为几安培～几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、0.5A等。 1.电压互感器的原理 电压互感器的原理与变压器相似，如图1.1所示。一次绕组(高压绕组)和二次绕组(低压绕组)绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为Ф。根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为： 图1.1 电压互感器原理
2.电流互感器的原理 在原理上也与变压器相似，如图1.2所示。与电压互感器的主要差别是：正常工作状态下，一、二次绕组上的压降很小（注意不是指对地电压），相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通Ф也很小，这时一、二次绕组的磁势F（F=IW）大小相等，方向相反。 即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。 图1.2 电流互感器的原理 3.互感器绕组的端子和极性 电压互感器绕组分为首端和尾端，对于全绝缘的电压互感器，一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的，而半绝缘结构的电压互感器，尾端可承受的电压一般只有几kV左右。常见的用A和X 分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端，用a、x或P1、 P2表示电压互感器二次绕组的首端或尾端；电流互感器常见的用L1 、L2
分别表示一次绕组首端和尾端，二次绕组则用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端，不同的生产厂家其标号可能不一样，通常用下标1表示首端，下标2表示尾端。 当端子的感应电势方向一致时，称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。标号同为首端或同为尾端的端子而且感应电势方向一致，这种标号的绕组称为减极性，如图1.3a所示，此时A-a端子的电压是两个绕组感应电势相减的结果。在互感器中正确的标号规定为减极性。 4.电压互感器和电流互感器在结构上的主要差别 （1）电压互感器和电流互感器都可以有多个二次绕组，但电压互感器可以多个二次绕组共用一个铁芯，电流互感器则必需是每个二次绕组都必需有独立的铁芯，有多少个二次绕组，就有多少个铁芯。 （2）电压互感器一次绕组匝数很多，导线很细，二次绕组匝数较少，导线稍粗；而变电站用的高压电流互感器一次绕组只有1到2匝，导线很粗，二次绕组匝数较多，导线的粗细与二次电流的额定值有关。 （3）电压互感器正常运行时，严禁将一次绕组的低压端子打开，严禁将二次绕组短路；电流互感器正常运行时，严禁将二次绕组开路。 5.电压互感器型号意义 第一个字母：J—电压互感器。 第二个字母：D—单相；S—三相；C—串级式；W—五铁芯柱。 第三个字母：G—干式，J—油浸式；C—瓷绝缘；Z—浇注绝缘；R—
电流检测方法 1 传统的电流检测方法 1. 1 利用功率管的RDS进行检测( RDS SENSIN G) 当功率管(MOSFET) 打开时,它工作在可变电阻区,可等效为一个小电阻。MOSFET 工作在可变电阻区时等效电阻为: 式中:μ为沟道载流子迁移率; COX 为单位面积的栅电容;V TH 为MOSFET 的开启电压。 如图1 所示,已知MOSFET 的等效电阻,可以通过检测MOSFET 漏源之间的电压来检测开关电流。 这种技术理论上很完美,它没有引入任何额外的功率损耗,不会影响芯片的效率,因而很实用。但是这种技术存在检测精度太低的致命缺点: (1) MOSFET 的RDS本身就是非线性的。 (2) 无论是芯片内部还是外部的MOSFET ,其RDS受μ, COX ,V TH影响很大。 (3) MOSFET 的RDS随温度呈指数规律变化(27～100 ℃变化量为35 %) 。 可看出,这种检测技术受工艺、温度的影响很大,其误差在- 50 %～ + 100 %。但是因为该电流检测电路简单,且没有任何额外的功耗,故可以用在对电流检测精度不高的情况下,如DC2DC 稳压器的过流保护。 图1 利用功率管的RDS进行电流检测
1. 2 使用检测场效应晶体管(SENSEFET) 这种电流检测技术在实际的工程应用中较为普遍。它的设计思想是: 如图2 在功率MOSFET两端并联一个电流检测FET ,检测FET 的有效宽度W 明显比功率MOSFET 要小很多。功率MOSFET 的有效宽度W 应是检测FET 的100 倍以上(假设两者的有效长度相等,下同) ,以此来保证检测FET 所带来的额外功率损耗尽可能的小。节点S 和M 的电流应该相等,以此来避免由于FET 沟道长度效应所引起的电流镜像不准确。 图2 使用场效应晶体管进行电流检测 在节点S 和M 电位相等的情况下,流过检测FET的电流IS 为功率MOSFET 电流IM 的1/ N ( N 为功率FET 和检测FET 的宽度之比) , IS 的值即可反映IM 的大小。 1. 3 检测场效应晶体管和检测电阻相结合 如图3 所示,这种检测技术是上一种的改进形式,只不过它的检测器件不是FET 而是小电阻。在这种检测电路中检测小电阻的阻值相对来说比检测FET 的RDS要精确很多,其检测精度也相对来说要高些,而且无需专门电路来保证功率FET 和检测FET 漏端的电压相等,降低了设计难度,但是其代价就是检测小电阻所带来的额外功率损耗比第一种检测技术的1/ N 2还要小( N 为功率FET 和检测FET 的宽度之比) 。此技术的缺点在于,由于M1 ,M3 的V DS不相等(考虑VDS对IDS的影响), IM 与IS 之比并不严格等于N ,但这个偏差相对来说是很小的,在工程中N 应尽可能的大, RSENSE应尽可能的小。在高效的、低压输出、大负载应用环境中,就可以采用这种检测技术。
流动电流检测器（SC5200型流动电流检测仪） 一.功能原理 流动电流检测器简称SCD，可以用于检测水样中胶体离子的荷电特性，主要由检测水样的传感器和检测信号的放大处理器两部分构成。而SC5200型的检测器是目前在控制混凝剂投加上的优先选择之一。它的结构及工作原理如下： SC5200流动电流检测仪集取样探头，信号处理及PID控制器于一体、探头内壁与柱塞间隙0.014英寸。 SCD是动电荷的在线分析装置，为混凝过程提供检测、记录和控制功能，是唯一一种直接测量混凝剂投加剂效果的最佳在线仪表。它可测控经化学处理后的废水样中，使水中的带电离子或颗粒在SCD 取样室内的两个电极之间产生电流。电极埋置于塑料壳体中，电机驱动活塞在壳体中做往复运动产生剪切作用，推动离子并带动水中离子趋向电极，从而形成流动电流信号，它的大小决定混凝后仍留在水中的正（负）离子的净余量。 来自探头电极的流动电流信号，由主电路板处理，主电路板还接收电机轴开槽圆盘的计时信号，其结果是输出一个4~20mA信号，并显示流动电流单位，此信号与水样的带电状态成比例，故可用以检测或控制混凝过程。 二.SC5200型流动电流检测仪的特点 它可以连续检测混凝过程，因此在变化的处理状态下可提供一致的水质，还可以帮助保持：1.同水中悬浮固体含量成比例，均匀投加药
剂；2.不管悬浮固体量和原水流量的波动，均匀投加药剂；3.不管混凝剂浓度变化，均匀投加药剂。 检测仪的稳定运行需要优质的水样，因此SCD装置的水样应满足以下主要四点：1.水样能代表所检测和控制过程；2.水样应不含损坏探头或阻碍水样流动的异物；3.在SCD运行过程中，水样应是连续的；4.选取取样点时应提供合适的系统延迟时间。 三.SC5200型流动电流检测仪在净水处理中的应用 投药是水净化处理中的一个重要环节，其投量是根据原水流量和连续流而定的。采用SC5200自动投药系统的话，由于SC5200具有完整的流动信号检测处理和过程控制器双重功能，可控制任何可接收4~20mA过程信号的混凝剂投加泵或控制阀，因此系统中无需其他控制仪表。 在净水处理的应用中，SC5200具有以下的效用： 1.即使水质、水流或环境等外部条件变动，也可保证出水水质恒定； 2.混凝剂的消耗量可降至最低，从而降低成本； 3.由于是最佳的混凝剂投加，可以减少污泥量； 4.由于污泥形成减少，延长了过滤周期； 5.由于是最佳混凝剂投加，PH控制更为严格； 6.加药过程可以实现自动化。 SCD的应用，使出水水质在受到外界干扰的情况下仍保持稳定。 四.结束语 在水处理的应用中，SCD起着很重要的作用。通过SCD检测的原水SC电流响应值，来确定混凝剂的最佳投加量，从而在保证、提高
、电压、电流互感器的概述 典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换 成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。电力系统常用的电压互感器，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏?几百千伏，标准二次电压通常是100V和100V/两种；而电力系统常用的电流互感器，其一次侧电流通常为几安培?几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、0.5A等。 1. 电压互感器的原理 电压互感器的原理与变压器相似，如图1.1所示。一次绕组（高压绕组）和二次绕组（低压绕组）绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为①。根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通①的关系为： 图1.1电压互感器原理 2. 电流互感器的原理 在原理上也与变压器相似，如图1.2所示。与电压互感器的主要差别是：正常工作状态下，一、二次绕组上的压降很小（注意不是指对地电压），相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通①也很小，这时一、二次绕组的磁势F （F=IW）大小相等，方向相反。
即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。
图1.2电流互感器的原理 3. 互感器绕组的端子和极性 电压互感器绕组分为首端和尾端，对于全绝缘的电压互感器，一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的，而半绝缘结构的电压互感器，尾端可承受的电压一般只有几kV左右。常见的用A和X分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端，用a、x或P1、P2表示电压互感器二次绕组的首端或尾端；电流互感器常见的用L1、L2分别表示一次绕组首端和尾端，二次绕组则用K1、K2 或S1、S2表示首端或尾端，不同的生产厂家其标号可能不一样，通常用下标1表示首端，下标2表示尾端。 当端子的感应电势方向一致时，称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。标号同为首端或同为尾端的端子而且感应电势方向一致，这种标号的绕组称为减极性，如图 1.3a 所示，此时A-a端子的电压是两个绕组感应电势相减的结果。在互感器中正确的标号规定为减极性。 4. 电压互感器和电流互感器在结构上的主要差别 （1）电压互感器和电流互感器都可以有多个二次绕组，但电压互感器可以多个二次绕组共用一个铁芯，电流互感器则必需是每个二次绕组都必需有独立的铁芯，有多少个二次绕组，就有多少个铁芯。 （2 ）电压互感器一次绕组匝数很多，导线很细，二次绕组匝数较少，导线稍粗；而变电站用的高压电流互感器一次绕组只有1到2匝，导线很粗，二次绕组匝数较多，导线的粗细与二次电流的额定值有关。 （3 ）电压互感器正常运行时，严禁将一次绕组的低压端子打开，严禁将二次 绕组短路；电流互感器正常运行时，严禁将二次绕组开路。 5. 电压互感器型号意义 第一个字母：J —电压互感器。
指针式直流电流表 数值式万用表能测交直流 电流一电压转换，A/D转换，显示
钳流表非接触式，交直流精度较上面仪器要低些霍尔原理 电流探头配合示波器使用，用于观察电流波形交直流霍尔原理
-gkongi.Eom 常用的用于测量电流的仪表，显示出来的电流大小大多是有效值。 有效值也指均方根值，其物理意义：一个交流电流和一个直流电流作用在同一电阻上，若在相同的时间内它们所产生的热量相等，则交流电流的有效值I等于该直流电流值。假设 交流信号的周期为T： T 2 2MT 2 由P 0i (t)Rdt=l RT I 勺〒0i (t)dt 显然，直流电流的有效值和平均值是相等的。 平均值： 1 T I i(t)dt 显然正负对称的交流信号平均值为0 T o 另种定义: 1 T I |i(t) |dt 全波整流之后的平均值 波形系数K F定义：信号的有效值与平均值(全波整流后的值)之比，K F -。 I 显然，不同类型信号的波形系数不同。 波峰系数Kp定义：信号的峰值与有效值之比，Kp “ F表为一些常见信号的一些参数
知道了波形系数和波峰系数之后，对特定信号可以很容易的进行不同值之间的转换。实际上，直接获取信号的有些仪表就利用了这一转换原理进行有效值的测量。 一.直接测量法 在被测电电路中串入适当量程的电流表，让被测电流流过电流表，从表上直接读取被测 电流值。 中学实验室里常用的直流电流表是指针式磁电系电流表，它由灵敏电流计（俗称表头）改装而成。灵敏电流计主要由永磁铁、可动线圈、螺旋弹簧（游丝）和指针刻度盘等组成。如下图： 图2-1电流计原理图 当线圈通以电流时，线圈的两边受到安培力，设导线所处位置磁感应强度大小为B线 框长为L、宽为d、匝数为n,当线圈中通有电流时，则安培力的大小为：F=nBIL。安培 力对转轴产生的力矩：M仁Fd= nBILd。不论线圈转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行， 安培力的力矩不变。在这一力矩的作用下，线圈就会顺时针转动。当线圈转过0角时（指针偏角也为0）,两弹簧相应地会产生阻碍线圈转动的扭转力矩M2 （M2=k 0,胡克定律）。
编辑本段组成 电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界 电路板产业区 等组成，各组成部分的主要功能如下： 焊盘：用于焊接元器件引脚的金属孔。 过孔：有金属过孔和非金属过孔，其中金属过孔用于用于连接各层之间元器件引脚。 安装孔：用于固定电路板。 导线：用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。 接插件：用于电路板之间连接的元器件。 填充：用于地线网络的敷铜，可以有效的减小阻抗。 电气边界：用于确定电路板的尺寸，所有电路板上的元器件都不能超过该边界。 沃特弗电路板之薄膜线路SMT贴片(4张)
电路板www_kspcbsmt_com生产 编辑本段主要分类 电路板系统分类为以下三种： 电路板 单面板 Single-Sided Boards 我们刚刚提到过，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交*而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。 双面板 Double-Sided Boards 这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板
更复杂的电路上。 多层板 【多层板】在较复杂的应用需求时，电路可以被布置成多层的结构并压合在一起，并在层间布建通孔电路连通各层电路。 内层线路 铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。基板压膜前通常需先用刷磨、微蚀等方法将板面铜箔做适当的粗化处理，再以适当的温度及压力将干膜光阻密合贴附其上。将贴好干膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝光，光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应（该区域的干膜在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂），而将底片上的线路影像移转到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保护胶膜后，先以碳酸钠水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除，再用盐酸及双氧水混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除，形成线路。最后再以氢氧化钠水溶液将功成身退的干膜光阻洗除。对于六层（含）以上的内层线路板以自动定位冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。 四层电路板 Multi-Layer Boards 为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢（压合）。
非接触式电流信号检测系统设计 发表时间：2019-08-15T15:15:35.800Z 来源：《信息技术时代》2018年11期作者：郭康周传龙易娇娇 [导读] 本文设计了一种非接触式电流检测装置。本装置采用STM32作为主控，MPS430为控制器，由漆包线绕锰芯磁环电流传感器，用OPA657芯片制作电流转电压电路将电流转换成电压，再用STM32自带AD模块对产生的电压信号进行采集，使用FFT快速傅里叶变换，将信号离散化。此电流检测分析电路可测电流峰峰值范围为10mA~1A，电流测量精度优于5%，频率测量精度优于1%。 （武汉东湖学院电子信息工程学院，武汉 430212） 摘要：本文设计了一种非接触式电流检测装置。本装置采用STM32作为主控，MPS430为控制器，由漆包线绕锰芯磁环电流传感器，用OPA657芯片制作电流转电压电路将电流转换成电压，再用STM32自带AD模块对产生的电压信号进行采集，使用FFT快速傅里叶变换，将信号离散化。此电流检测分析电路可测电流峰峰值范围为10mA~1 A，电流测量精度优于5%，频率测量精度优于1%。 关键词：非接触式；FFT 1.前言 近些年来，随着科技的发展，工业生产上提高了对如微弱电流检测的精度要求，也对检测方式提出了更高的要求 ，因此非接触式弱点流检测装置将会被应用在更多的领域。 2.系统设计 任意信号发生器输出一个波形，经过功率放大电路，通过50W10Ω的电阻，电流传感器互感形成被测电流信号，被测电流信号经基于OPA657设计成的电流转电压跨阻电路将电流测量转换为电压测量，电压信号经过低通有源滤波电路将部分杂波分量滤除，将留下的电流信号基波分量和谐波分量经过12位A/D转换器ADS7819转换后的数字信号，然后由STM32进行FFT变换[1]、处理和分析。当任意信号发生器输出的信号为正弦波时，被测电流信号的峰峰值以及频率，当任意信号发生器输出的信号不为正弦波时，被测信号的基波频率范围为50Hz~200Hz，谐波分量的频率，测量频率不超过1kHz，测量精度优于5%。系统结构框图如图1所示。 图1系统结构框图 我们采用MSP430F149作为控制器[2]，其主要任务是控制继电器和模拟开关实现测量时的自动换挡，同时测量频率计算出对应元件的数值，并控制LCD12864显示测量元件的测量值。我们采用STM32官方提供得DSP库进行FFT，虽然在使用上有些不够灵活，但执行效率还是很好的。根据采样定理，采样频率必须是被采样信号最高频率的2倍。这里我们要采样的信号是电流谐波频率不超过1KHZ的信号，所以我们使用的采样频率是2048HZ，采样点是4096个，为保证精确度而舍弃了速度，反应时间略显迟钝。软件流程图如图2所示。 图2：软件流程图 3.测试数据 表1为固定频率电流测试结果，表2为固定电流为200mA频率测量结果。 表1：固定频率电流测试结果 实际电流1000mA 500mA200mA 100mA 输入频率为1khz时测量电流1006mA 505mA206mA 102mA 误差6mA5mA6mA2mA 输入频率为500hz时测量电流1005mA 507mA201mA 101mA 误差5mA7mA1mA1mA
浅谈电流检测方式 一、检测电阻+运放 优势： 成本低、精度较高、体积小 劣势： 温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果。 分析： 这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。 检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。 二、电流互感器CT/电压互感器PT 在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。而CT和PT就是特殊的变压器。基本构造上，CT的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。PT相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。 CT,电流互感器，英文拼写Current Transformer，是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A或1A的变换设备。它的工作原理和变压器相似。也称作TA 或LH（旧符号）工作特点和要求： 1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。 2、二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。 3、CT二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。
4、变换的准确性。 PT，电压互感器，英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。也称作TV或YH（旧符号）。 工作特点和要求： 1、一次绕组与高压电路并联。 2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。 3、二次绕组有一点直接接地。 4、变换的准确性 模块型霍尔电流传感器 模块型霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。 开环模式又称为直接测量式霍尔电流传感器，输入为电流，输出为电压。这种方式的优点是结构简单，测量结果的精度和线性度都较高。可测直流、交流和各种波形的电流。但它的测量范围、带宽等受到一定的限制。在这种应用中，霍尔器件是磁场检测器，它检测的是磁芯气隙中的磁感应强度。电流增大后，磁芯可能达到饱和；随着频率升高，磁芯中的涡流损耗、磁滞损耗等也会随之升高。这些都会对测量精度产生影响。当然，也可采取一些改进措施来降低这些影响，例如选择饱和磁感应强度高的磁芯材料；制成多层磁芯；采用多个霍尔元件来进行检测等等。 开环模式的结构原理见下图 根据检测量程的需求，一般分为以下两种绕线模式，左图为小量程的结构图，右图为大量程的结构图。 闭环模式又称为零磁通模式或磁平衡模式，其输入与输出端均为电流信号。原理见下图