测量交流电流、电压前端采样电路

电压电流采样电路原理概述电压电流采样电路是一种用于测量电路中电压和电流的重要电子电路。

它可以将电压和电流转换为与之成正比的电信号，以便进行后续的测量、控制和分析。

本文将介绍电压电流采样电路的原理及其在实际应用中的作用。

一、电压采样电路原理电压采样电路用于测量电路中的电压信号。

它通常由电阻分压电路和运算放大器组成。

1. 电阻分压电路电阻分压电路是一种常用的电压采样方法。

它通过在电路中串联一个电阻，将待测电压分压为可测范围内的电压。

电阻的阻值选择要根据被测电压和测量精度来确定。

2. 运算放大器运算放大器是一种高增益、差分输入的放大器，常用于电压采样电路中。

它可以将电压信号放大到合适的范围，以便进行后续的处理。

运算放大器还可以进行电压的滤波、增益调节等操作。

二、电流采样电路原理电流采样电路用于测量电路中的电流信号。

它通常由电流互感器和运算放大器组成。

1. 电流互感器电流互感器是一种常用的电流采样装置。

它通过将电路中的电流信号感应到次级绕组上，从而将电流信号转换为电压信号。

电流互感器的设计要考虑到被测电流和测量精度的要求。

2. 运算放大器运算放大器在电流采样电路中起到放大和转换信号的作用。

它可以将电流互感器输出的微弱电压信号放大到合适的范围，以便进行后续的处理。

三、电压电流采样电路在实际应用中的作用电压电流采样电路在各种电子设备中广泛应用。

以下是一些实际应用的例子：1. 电力系统监测在电力系统中，电压电流采样电路用于测量电网的电压和电流，以监测电力系统的运行状态。

通过对电压电流的采样和分析，可以实时监测电力系统的电压波形、电流谐波等参数，从而判断电力系统的稳定性和质量。

2. 电子设备测试在电子设备测试中，电压电流采样电路用于测量电路板上的电压和电流，以评估电子设备的性能和可靠性。

通过对电压电流的采样和分析，可以确定电子设备的功耗、效率、波形失真等参数，从而指导产品的设计和改进。

3. 电动汽车充电在电动汽车充电过程中，电压电流采样电路用于测量充电桩和电动汽车之间的电压和电流，以控制充电过程和保护电动汽车的电池。

各种电压电流采样电路设计电压电流采样电路是一种用于测量电路中电压和电流的电子设备。

它们广泛应用于各种领域，如电力系统监测、电子设备测试和工业自动化等。

本文将介绍几种常见的电压电流采样电路设计。

电压采样电路用于测量电路中的电压信号。

以下是一种基于运算放大器的电压采样电路设计。

1.电阻分压电路电阻分压电路是最简单的电压采样电路之一、它由两个电阻器组成，将电压信号分成两部分。

一个电阻器连接到待测电压源的正极，另一个连接到负极。

通过测量电压信号之间的差异，可以计算出电源的电压。

2.差分放大电路差分放大电路是一种常见的电压采样电路。

它由两个输入端（正和负）和一个输出端组成。

正输入端连接到待测电压源的正极，负输入端连接到负极，输出端连接到运算放大器的输出。

通过测量输出电压和输入电压之间的差异，可以计算出电压信号。

3.内部反馈放大电路内部反馈放大电路是一种高精度的电压采样电路。

它包括一个运算放大器和一个反馈电阻器。

待测电压通过反馈电阻器连接到运算放大器的非反相输入端，直接连接到反相输入端。

输出信号通过反馈电阻器连接到非反相输入端。

通过调整反馈电阻器的阻值，可以实现电压采样的精度控制。

电流采样电路用于测量电路中的电流信号。

以下是一种基于电阻器的电流采样电路设计。

1.电流到电压转换电路电流采样的一种常见方法是使用电流到电压转换电路。

它将待测电流通过一个电阻器，使其转换为相应的电压信号。

输出电压信号可以通过运算放大器放大，然后通过数模转换器进行数字化。

2.霍尔效应传感器霍尔效应传感器是一种常用的电流采样电路。

它利用霍尔效应原理，将电流转换为相应的电压信号。

霍尔效应传感器受到的电流通过一个电阻器，使其转换为电压。

输出电压信号可以通过运算放大器放大，然后通过数模转换器进行数字化。

3.电阻分压法电阻分压法是一种简单的电流采样电路设计。

它通过将待测电流分成两部分，在每一部分中使用一个电阻器。

输出电压信号可以通过运算放大器放大，然后通过数模转换器进行数字化。

交流电压采样电路原理交流电压采样电路是一种用于测量交流电压的电路，它能够将交流电压转换为相应的直流电压信号，从而方便我们进行测量和分析。

本文将介绍交流电压采样电路的原理及其应用。

一、交流电压采样电路的原理交流电压采样电路的原理依据于电压的采样定理。

采样定理指出，一个周期性的连续时间信号可以通过对其进行采样并在一定条件下重构出完整的信号。

在交流电压采样电路中，我们将要测量的交流电压信号进行采样，然后将采样后的信号转换为直流信号，从而实现对交流电压的测量。

交流电压采样电路通常由以下几个关键部分组成：1. 采样电阻：采样电阻是将交流电压转换为电流信号的关键元件。

当交流电压施加在采样电阻上时，根据欧姆定律，电压与电流之间存在线性关系。

采样电阻的阻值需要根据被测电压的幅值和频率来选择，以保证采样电路对电压的影响尽可能小。

2. 采样电容：采样电容用于平滑采样电阻上的电流信号，以便更好地转换为直流电压信号。

采样电容的容值需要根据被测电压的频率来选择，以保证对交流信号的采样不产生明显的失真。

3. 整流电路：整流电路用于将交流电流转换为直流电流。

常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。

在半波整流电路中，只有正半周期的信号被保留，而负半周期的信号被截断。

而在全波整流电路中，正负半周期的信号都被保留。

4. 滤波电路：滤波电路用于平滑整流后的直流电流信号，以便更好地转换为直流电压信号。

常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。

电容滤波电路通过电容器对电流进行平滑滤波，而电感滤波电路则通过电感器对电流进行平滑滤波。

5. 放大电路：放大电路用于放大滤波后的直流电压信号，以便更好地显示和测量。

放大电路通常由运算放大器等元件构成，通过合适的放大倍数将输入信号放大到合适的范围内。

二、交流电压采样电路的应用交流电压采样电路广泛应用于各种电力系统、电子设备和通信系统中。

以下是几个常见的应用场景：1. 电力系统监测：交流电压采样电路可用于电力系统中对电压的监测和测量。

2常用采样电路设计方案比较配电网静态同步补偿器（DSTATCOM ）系统总体硬件结构框图如图2-1所示。

由图2-1可知DSTATCOM 的系统硬件大致可以分成三部分，即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。

其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。

3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号；6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号；2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM 的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号；电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。

图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图2.2.11 常用电网电压同步采样电路及其特点.1 常用电网电压采样电路1从D-STATCOM 的工作原理可知，当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等，方向相同时，连接电抗器内没有电流流动，而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制，因此，逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的，因此，系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1从图2-2所示同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻、电容组成的RC 滤波环节，为减小系统与电网的相位误差，该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率，即该误差可忽略不计。

其中R 5=1K Ω，5pF，则时间常数错误！未因此符合设计要求;第二部分由电压比较器LM311构成，实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路，之后再经过两个非门，以增强驱动能力，满足TMS320LF2407的输入信号要求。

C 4=1找到引用源。

<<l ms，[1]2.1电网电压采样电路2.2 常用常用电网电压同步信号采样电路2如图2-3所示。

ADMC401芯片的脉宽调制PWM 发生器有专门的PWMSYNC 引脚，它产生与开关频率同步的脉宽调制PWM 的同步脉冲信号。

单片机交流电流采样电路原理一、单片机交流电流采样电路原理1、什么是交流电流采样电路？交流电流采样电路是一种信号采样电路，可以采集和转换交流电流信号，并输出数字信号，以便单片机能够对其进行分析处理。

它由三个主要组成部分组成：交流电流传感器、放大电路、数字采样模块。

这种采样电路具有多种功能，可以检测交流电流的强弱、带宽及频率特征，从而辨别出信号并进行分析处理。

2、交流电流传感器的结构和原理交流电流传感器的结构包括交流电流传感器和相应的信号处理电路。

交流电流传感器是将交流电流转换为可检测的直流电压信号的装置，它一般由线圈、电容、电阻等组成。

交流电流通过线圈，经线圈产生的磁场施加到传感器上，电容和电阻用来隔离原始信号和处理信号，从而得到可检测的电压信号，这些信号均为负极性。

3、放大电路的结构和原理放大电路是将电压信号进行放大的装置，它一般由放大器、偏置电路、衰减电路以及输出电路等组成。

放大器承担着将原始信号的电压放大的功能，偏置电路负责将放大器的放大范围调整到最佳位置，衰减电路用来调整放大器的放大倍数，输出电路用来把放大电路输出的电压接到单片机上。

4、数字采样模块的结构和原理数字采样模块是一种数字信号处理装置，它能够将放大后的电压信号转换为数字信号，并发送给单片机或对应的外部设备进行处理和分析。

数字采样模块由ADC、滤波电路、降噪滤波电路、接口电路等组成。

ADC用来将放大后的电压信号转换为数字信号，滤波电路负责去除频率超出设定范围的信号，降噪滤波电路用来去除背景噪声，接口电路用来把转换成的数字信号发送出去。

交流电流采样电路是一种检测交流电流信号的装置，它可以将交流电流信号转换为可检测的数字信号，从而使单片机可以对其进行分析处理。

由于该装置具有传感器、放大电路和数字采样模块三大部分组成，所以它的结构相对比较复杂，但是由于其功能十分强大，已经成为现代工业控制系统的基础设备之一。

我们常用的万用表基本都是用７１０６为核心做的，例如８３０，９２０５，９２０８等等这些表．很多厂家在设计电路时会考虑对7106做适当的保护措施,例如在图中的IN+与地之间接一个三极管,将电压限制在1V以内.如果出现误操作导致高压进入,这个三极管被击穿短路,使得7106不会损坏.如果发现万用表在电压档一直显示0V 的话,就检查这部分电路.芯片损坏的几率还是比较小的,大部分都是外围元件坏了.7106是个典型的3位半AD转换器,基本原理如下:7106的基本量程是200mV,所以相应的测量范围就是2V,20V,200V......(很多表交流电压上限是750V,是因为元器件耐压的问题,而且通常也不需要太大的量程).直流电压测量原理前面几个是分压电阻,分别对应个量程.如果表坏了根据这个图可以很快的判断出故障部位.这种表的刀盘很复杂,拆的时候一定要注意刀盘弹簧片的位置,查找走线方向时一定要仔细,一不小心就看错了.交流电压测量:前端电路与支流电压完全相同,只是多了个整流电路.与普通指针表二极管整流不同,数字表都用运放整流,精度会高很多.如果你的表在直流电压和电流档都正常,就是在交流电压和交流电流档有问题的话,不用怀疑,肯定是这部分出了问题.这里的整流一般都用TL062和2个1N4148,在电路板上很好找.新加一张实际图,图中的TL062就是整流用的(不同的表所在的位置可能会不一样).这部分损坏的话交流就会出问题.直流电流和交流电流档.电路都相同,前面的电阻是电流采样电阻,区别也仅限于交流多了整流电路.电流档一般也就是误测电压烧掉保险(通常是500mA),再厉害点的有可能把采样电阻烧坏,有些表有图中的2个保护二极管,也有可能击穿短路,根据具体情况自己判断吧通常最容易出现的是在电阻档测量电压损坏.稍微负责任一点的厂家都会加上图中的PTC,这对在电阻档测量电压这种非正常情况的保护作用是非常显著的.看图可知,如果在电阻档测电压,会通过PTC和9013(就是前面所说的保护三极管)构成一个回路,此时电流很大,PTC的阻值会随温度上升而迅速增加,使表不至于烧坏.至于7106,因为前面还有一个比较大的电阻(最小也不会低与100K),而且被9013将电压钳位,一般不会损坏.当然,如果你的表没有这些保护措施那就例外了.测量电阻时:图中的几个电阻是被当作基准电阻的,Vref是个2.8V的基准电压,测量时,被测电阻与相应档位的基准电阻相互串联,根据分压定律,通过被测电阻两端的电压即可算出阻值.如果出现某个档不准或者有故障的话检查相应的电阻.其他的附加功能就不说了总结比较常见的问题:电阻档全显示0:图中的T1(9013)短路电阻档全显示OL或者1:R2或者前端某处断开(包括刀盘接触不良)电压档全显示0:同电阻档全显示0电压档全显示OL或者1:电压档原理图中最下面那个分压电阻断电流档全显示0:保险断或者保护二极管击穿最常见的烧表大概就是电阻档了.其实很多都不是芯片挂了,而是保护用的三极管被击穿了,应该多检查这些.拆了个手上胜利早期的VC168,实在是佩服设计这表的人，这么复杂的刀盘也不知道怎么画出来的.而且间距这么小,安全方面肯定不过关,不过这也是这类表的通病.就那么大个地方要设计这么多档位也真是不容易.。

2常用采样电路设计方案比较配电网静态同步补偿器（DSTATCOM）系统总体硬件结构框图如图2-1所示。

由图2-1可知DSTATCOM 的系统硬件大致可以分成三部分，即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。

其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。

3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号；6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号；2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM 的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号；电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。

图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图2.2.11 常用电网电压同步采样电路及其特点.1 常用电网电压采样电路1从D-STATCOM 的工作原理可知，当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等，方向相同时，连接电抗器内没有电流流动，而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制，因此，逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的，因此，系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1从图2-2所示同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻、电容组成的RC 滤波环节，为减小系统与电网的相位误差，该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率，即该误差可忽略不计。

其中R 5=1K Ω，5pF，则时间常数错误！未因此符合设计要求;第二部分由电压比较器LM311构成，实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路，之后再经过两个非门，以增强驱动能力，满足TMS320LF2407的输入信号要求。

C 4=1找到引用源。

<<l ms，[1]2.1电网电压采样电路2.2 常用常用电网电压同步信号采样电路2如图2-3所示。

ADMC401芯片的脉宽调制PWM 发生器有专门的PWMSYNC 引脚，它产生与开关频率同步的脉宽调制PWM 的同步脉冲信号。

常用采样电路设计方案比较配电网静态同步补偿器（DSTATCOM)系统总体硬件结构框图如图2-1所示。

由图2—1可知DSTATCOM的系统硬件大致可以分成三部分，即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。

其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。

3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号；6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号;2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号；电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。

控制电路电路主电路图2—1 DSTA TCOM系统总体硬件结构框图1.1常用电网电压同步采样电路及其特点1。

1。

1 常用电网电压采样电路1从D—STATCOM的工作原理可知，当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等，方向相同时,连接电抗器内没有电流流动，而D—STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制,因此，逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的，因此，系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1从图2—2所示同步电路由三部分组成,第一部分是由电阻、电容组成的RC滤波环节，为减小系统与电网的相位误差,该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率,即该误差可忽略不计。

其中R5=1K ，C4=15pF,则时间常数〈<l ms，因此符合设计要求；第二部分由电压比较器LM311构成,实现过零比较；第三部分为上拉箝位电路，之后再经过两个非门，以增强驱动能力，满足TMS320LF2407的输入信号要求[1］。

1。

1.2 常用电网电压采样电路2常用电网电压同步信号采样电路2如图2-3所示。

ADMC401芯片的脉宽调制PWM发生器有专门的PWMSYNC引脚，它产生与开关频率同步的脉宽调制PWM的同步脉冲信号。

交流输入电压、电流监测电路设计引言电子设备只有在额定电压、电流下才能长期稳定工作，因此需要设计相应的监测、保护电路，防止外部输入电压或者负载出现异常时造成设备损毁。

工频交流电压、电流的大小，通常是利用它的有效值来度量的。

有效值的常用测量方法是先进行整流滤波，得出信号的平均值，然后再采用测量直流信号的方法来检测，最后折算成有效值。

但是由于供电主回路中存在大量的非线性电力、电子设备，如变压器、变频器、电机、UPS、开关电源等，这些设备工作时会产生谐波等干扰。

大型电动设备启动、负载突然变化、局部短路、雷电等异常情况出现时，供电主回路中会出现浪涌。

当这些情况发生时，供电线路上已不是理想的正弦波，采用平均值测量电路将会产生明显的测量误差。

利用真有效值数字测量电路，可以准确、实时地测量各种波形的电压、电流有效值。

下面介绍的监测电路安装于配电箱中，与外围保护电路一起实现对电子设备保护的功能。

真有效值数字测量的基本原理电流和电压的有效值采集电路原理基本相同，下面以电压真有效值为例进行原理分析。

所谓真有效值亦称真均方根值(TRMS)。

众所周知，交流电压有效值是按下式定义的：分析式(1)可知，电路对输入电压u进行“平方→取平均值→开平方”运算，就能获得交流电压的有效值。

因这是由有效值定义式求出的，故称之为真有效值。

若将式(1)两边平方，且令，还可以得到真有效值另一表达式URMS=式(3)中，Avg表示取平均值。

这表明，对u依次进行“取绝对值→平方/除法→取平均值”运算，也能得到交流电压有效值。

式(3)比式(2)更具有实用价值。

由于同时完成两步计算，与分步运算相比，运算器的动态范围大为减小，既便于设计电路，又保证了准确度指标。

美国模拟器件公司(ADI)的AD536、AD637、AD737系列单片真有效值/直流转换器，即采用此原理设计而成。

而凌力尔特公司的单片真有效值/直流转换器LT1966、LT1967、LT1968在RMS-DC的转换过程中采用一个∆∑调制器作除法器，一个简单的极性开关作乘法器。

交流电流采样电路设计交流电流采样电路，听起来好像有点深奥对吧？但其实它的原理并不复杂，说白了就是帮我们“测量”电流大小的一个工具。

这就像你想知道自己钱包里的钱有多少，手里没个零钱包根本没法清楚地知道吧？交流电流采样电路就负责把“电流”这个“钱袋”里的内容告诉你。

而且它的应用可是相当广泛的！从家用电器到大型工业设备，都能看到它的身影。

你想啊，家里电器一开，电流就开始在电路里奔腾。

咱们平常其实并没有意识到这些电流在背后默默地流动，直到家里插座坏了、电器不工作了才知道“啊，原来是电流出问题了”。

要想真正了解电流的变化，咱们就得借助一些高科技的东西了。

交流电流采样电路就是这样一个神奇的“侦探”，它能准确地监测电流大小、波动，甚至是它们的频率，告诉你电流是否稳定，是否过大甚至超负荷了。

这个电路会把采样到的数据转换成可以处理的信号，然后把这些信号传给其他电路或者显示器。

这就像是电流的“体检报告”，你一看就知道“这条电流有没有问题”。

我们甚至不需要完全了解电流变化的每个细节，只需要知道它的某些指标，比如电流强度、是否有波动，这就能帮助我们及时发现问题。

咱们举个简单的例子，家里冰箱突然不工作了，打开后盖一看，哎，电源是有的，但冰箱不冷。

此时，电流采样电路可以帮忙检查电流是否正常。

要是电流不稳，它就能帮我们找出到底是电源有问题，还是电器本身坏了。

是不是特别方便？这就是交流电流采样电路给我们带来的巨大便利。

这个采样电路是怎么工作的呢？其实原理简单得很。

你知道的，电流在电路中流动时是有规律的，而这个规律有时是很微妙的。

咱们通过一些传感器，比如电流互感器或霍尔传感器，来“捕捉”电流的变化。

就像你走在路上，突然看到地面上有只蚂蚁匆匆忙忙地爬过去。

你可能觉得没什么特别，但如果你仔细观察，就能发现它的动作中有很多信息，蚂蚁在找食物还是逃避天敌？这些信息很可能对蚂蚁本身生存至关重要。

而电流采样电路也差不多，通过精确捕捉电流的细微变化，把这些信息带给我们。

电压采样电路原理
电压采样电路是一种常用的电路，用于将电压信号转换为数字信号。

其原理主要包括采样、保持和量化三个步骤。

首先，在采样阶段，电压采样电路会周期性地读取输入电压信号。

这可以通过一个开关控制电路来实现，该开关在特定的时间间隔内打开，并允许电压信号进入采样电路。

采样时间间隔要足够短，以保证采样点能够准确地代表输入信号。

接下来，在保持阶段，电压采样电路会将最后一个采样得到的电压保持在一个电容器中。

这样可以防止输入信号的任何改变对后续处理步骤的影响。

保持电容器通常是一个高阻抗的装置，以确保电压能够稳定地保持。

最后，在量化阶段，电压采样电路会将保持电容器中的电压转换为数字信号。

这通常使用一个模数转换器（ADC）来实现，该转换器将连续的模拟电压信号转换为离散的数字信号。

转换器可以根据所需的精度和速度选择不同的类型，如逐次逼近型ADC或闪存型ADC。

通过以上这些步骤，电压采样电路可以将连续的变化的电压信号转换为离散的数字信号，以便于后续数字信号处理和存储。

这种电路在许多应用中广泛使用，如数据采集系统、传感器测量等。

测量型电流互感器使用方法:典型应用电路如图所示:用法一：推荐用户按电路图一所示， 输入额定电流为5A ，次级（副边）会产生一个2.5mA 的电流。

通过运算放大器，用户可以调节反馈电阻R 值在输出端得到所要求的电压输出。

而电容C 及电阻r 是用来补偿相移的。

如用户使用软件补偿或不需要补偿相移的场合，电容C 及电阻r 可以不接。

图中运算放大器为OP07系列。

运算放大器的电源电压通常取±15V 或±12V 。

图中反馈电阻R 要求精度优于1%，温度系数优于50ppm 。

电路参数的确定：1．反馈电阻R 的值，反馈电阻R= V0/Ii ，如果要求输出电压很精确，则R 可取略小于V0另串联一个可调电阻进行微调，以达到所要求的精度。

2．补偿电容C 及补偿电阻r 的值：C 的经验值一般为0.01----0.033μF,如果C 选0.033,则 r=95×（22R/ФC-1）1/2 如果C 选0.022，则 r=143×(15R/ФC-1)1/2其中，R 为反馈电阻的值，以K Ω为单位：Фc 为每只互感器上标的未补偿前的相移值，以分为单位。

计算出来的补偿电阻r 的值是以K Ω为单位的。

用法二：如电路图二所示，并电阻直接输出电压。

优点：采样电路简单，由于不使用运放，不需要外接直流电源，避免了运放的温飘等不稳定因素，大大提高了可靠性。

缺点：带载能力弱，由于负载大相位差变大,动态范围减小。

应用实例用 GCT–201B 设计一个电路，其额定输入电流为5 A ，输出电压为5V 。

（GCT–201B 上标的Фc 为15′），参数确定如下：1. 反馈电阻R=VO/Ii=5V/2.5mA =2K Ω2. 补偿电容C 及补偿电阻r 的值：如果C 选0.033μF,则 r=95×（22R/ФC-1）1/2 =95×（22 ×2/15-1）1/2 =132K Ω。

如果C1选0.022μF ，则 r=143×(15R/ФC-1)1/2 =143×（15 ×2/15-1）1/2 =143K测量型电压互感器使用方法:典型应用电路如图所示图一 图二用法一：推荐用户按电路图一所示 ：输入电压经限流电阻R ′，使流过GPT–202B 电压互感器初级（原边）的额定电流为2mA （或某个用户自定的理想值），副边会产生一个相同的电流。

电流采样电路原理
电流采样电路是一种用于测量电流的电路，它可以将电流转换为电压信号，从
而方便我们进行电流的测量和分析。

在电子设备和电路设计中，电流采样电路起着非常重要的作用。

本文将介绍电流采样电路的原理和工作方式。

电流采样电路通常由电流传感器、运算放大器和反馈电阻组成。

电流传感器用
于将电流转换为电压信号，而运算放大器则用于放大这个电压信号，并通过反馈电阻来控制放大倍数。

这样，我们就可以通过测量放大后的电压信号来得到原始电流的数值。

电流传感器的原理是基于法拉第电磁感应定律，当电流通过传感器时，会在传
感器中产生磁场，从而感应出一个与电流成正比的电压信号。

这个电压信号经过放大和处理后，就可以得到我们需要的电流数值。

在实际应用中，我们需要根据具体的电流范围和精度要求来选择合适的电流传
感器和反馈电阻。

同时，还需要注意电流采样电路的频率响应特性和抗干扰能力，以确保测量结果的准确性和稳定性。

电流采样电路可以应用于各种电子设备和系统中，例如电源管理系统、电机控
制系统、电池管理系统等。

它可以帮助我们实时监测电流的变化，从而及时发现问题并采取相应的措施。

另外，电流采样电路还可以用于电流控制和反馈调节，帮助我们实现精准的电流控制。

总之，电流采样电路是一种非常重要的电子电路，它可以将电流转换为电压信号，方便我们进行电流的测量和分析。

通过合理选择电流传感器和反馈电阻，并注意电路的频率响应特性和抗干扰能力，我们可以设计出稳定、精准的电流采样电路，满足不同应用场景的需求。

希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。

配电网静态同步补偿器（DSTATCOM ）系统总体硬件结构框图如图2-1所示。

由图2-1可知DSTATCOM 的系统硬件大致可以分成三部分，即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。

其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。

3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号；6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号；2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM 的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号；电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。

图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图2.2.11 常用电网电压同步采样电路及其特点.1 常用电网电压采样电路1从D-STATCOM 的工作原理可知，当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等，方向相同时，连接电抗器内没有电流流动，而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制，因此，逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的，因此，系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

常用电流和电压采样电路2常用采样电路设计方案比较图2-2 同步信号产生电路1从图2-2所示同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻、电容组成的RC 滤波环节，为减小系统与电网的相位误差，该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率，即该误差可忽略不计。

其中R 5=1K Ω，5pF，则时间常数错误！未因此符合设计要求;第二部分由电压比较器LM311构成，实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路，之后再经过两个非门，以增强驱动能力，满足TMS320LF2407的输入信号要求。

C 4=1找到引用源。

<<l ms，[1]2.1电网电压采样电路2.2 常用常用电网电压同步信号采样电路2如图2-3所示。

交流电压采样电路用于测量交流电源或电路中的电压信号，并将其转换为可用于测量、控制或其他应用的电压信号。

以下是交流电压采样电路的基本原理：
变压器耦合方式：
交流电压采样电路通常使用变压器耦合方式。

输入信号通过变压器的一侧接入，而另一侧则与电路的地连接。

变压器的作用是将输入的交流电压变换为相应的次级交流电压。

变压器的变比可以根据需求选择，以使得次级电压适合后续电路的测量范围。

整流和滤波：
为了获得直流信号，交流电压采样电路通常使用整流电路将交流信号转换为脉冲或半波信号。

整流后，可以使用滤波电路来去除脉冲或半波信号中的高频噪声和纹波，以得到更平滑的直流信号。

放大和调节：
在采样电路中，通常需要放大交流电压信号的幅值。

这可以通过使用放大器电路实现，将输入信号放大到适合后续电路的范围。

此外，可能还需要使用调节电路来调整采样电路的增益、偏置或其他参数，以确保所测量的电压信号符合要求。

输出：
采样电路的输出可以是模拟电压信号或数字电压信号，具体取决于后续电路或系统的需求。

如果需要将信号传输给其他电路或设备，则可能需要进行信号隔离、调节或转换。

需要注意的是，具体的交流电压采样电路设计和实现可能会因应用需求、精度要求和环境条件而有所不同。

在设计和使用交流电压采样电路时，应仔细考虑输入信号的频率范围、幅值范围、噪声干扰以及电路的稳定性和可靠性等因素。

我们常用的万用表基本都是用７１０６为核心做的，例如８３０，９２０５，９２０８等等这些表．很多厂家在设计电路时会考虑对7106做适当的保护措施,例如在图中的IN+与地之间接一个三极管,将电压限制在1V以内.如果出现误操作导致高压进入,这个三极管被击穿短路,使得7106不会损坏.如果发现万用表在电压档一直显示0V 的话,就检查这部分电路.芯片损坏的几率还是比较小的,大部分都是外围元件坏了.7106是个典型的3位半AD转换器,基本原理如下:7106的基本量程是200mV,所以相应的测量范围就是2V,20V,200V......(很多表交流电压上限是750V,是因为元器件耐压的问题,而且通常也不需要太大的量程).直流电压测量原理前面几个是分压电阻,分别对应个量程.如果表坏了根据这个图可以很快的判断出故障部位.这种表的刀盘很复杂,拆的时候一定要注意刀盘弹簧片的位置,查找走线方向时一定要仔细,一不小心就看错了.交流电压测量:前端电路与支流电压完全相同,只是多了个整流电路.与普通指针表二极管整流不同,数字表都用运放整流,精度会高很多.如果你的表在直流电压和电流档都正常,就是在交流电压和交流电流档有问题的话,不用怀疑,肯定是这部分出了问题.这里的整流一般都用TL062和2个1N4148,在电路板上很好找.新加一张实际图,图中的TL062就是整流用的(不同的表所在的位置可能会不一样).这部分损坏的话交流就会出问题.直流电流和交流电流档.电路都相同,前面的电阻是电流采样电阻,区别也仅限于交流多了整流电路.电流档一般也就是误测电压烧掉保险(通常是500mA),再厉害点的有可能把采样电阻烧坏,有些表有图中的2个保护二极管,也有可能击穿短路,根据具体情况自己判断吧通常最容易出现的是在电阻档测量电压损坏.稍微负责任一点的厂家都会加上图中的PTC,这对在电阻档测量电压这种非正常情况的保护作用是非常显著的.看图可知,如果在电阻档测电压,会通过PTC和9013(就是前面所说的保护三极管)构成一个回路,此时电流很大,PTC的阻值会随温度上升而迅速增加,使表不至于烧坏.至于7106,因为前面还有一个比较大的电阻(最小也不会低与100K),而且被9013将电压钳位,一般不会损坏.当然,如果你的表没有这些保护措施那就例外了.测量电阻时:图中的几个电阻是被当作基准电阻的,Vref是个2.8V的基准电压,测量时,被测电阻与相应档位的基准电阻相互串联,根据分压定律,通过被测电阻两端的电压即可算出阻值.如果出现某个档不准或者有故障的话检查相应的电阻.其他的附加功能就不说了总结比较常见的问题:电阻档全显示0:图中的T1(9013)短路电阻档全显示OL或者1:R2或者前端某处断开(包括刀盘接触不良)电压档全显示0:同电阻档全显示0电压档全显示OL或者1:电压档原理图中最下面那个分压电阻断电流档全显示0:保险断或者保护二极管击穿最常见的烧表大概就是电阻档了.其实很多都不是芯片挂了,而是保护用的三极管被击穿了,应该多检查这些.拆了个手上胜利早期的VC168,实在是佩服设计这表的人，这么复杂的刀盘也不知道怎么画出来的.而且间距这么小,安全方面肯定不过关,不过这也是这类表的通病.就那么大个地方要设计这么多档位也真是不容易.。

Us为cpu采样得到的电压值，Uin或Iin为Us对应的实际值1.直流侧a.PV_V信号PV1电压采样是差分电路，与地差分前端是6个4.7M 的R1206封装电阻Us=Uin*33k/(4700*6+200)=Uin*(33/28400)当Uin为0~1000V时，Us为0~1.16V范围内。

PV2电压采样是差分电路，与地差分前端是6个4.7M 的R1206封装电阻Us=Uin*33k/(4700*6+200)=Uin*(33/28400)当Uin为0~1000V时，Us为0~1.16V范围内。

b.Bus电压采样M_BUS电压采样是差分电路，与地差分前端是6个4.7M的R1206封装电阻Us=Uin*33k/(4700*6+200)=Uin*(33/28400)当Uin为0~800V时，Us为0~0.93V范围内。

M_BUS_MID电压采样是差分电路，与地差分前端是4个4.7M的R1206封装电阻Us=Uin*100k/(4700*4+200)=Uin*(1/190)当Uin为0~400V时，Us为0~2.1V范围内。

c.PV电流采样BOOST1_CT采样是差分电路，与地差分4646-X661是1:2000，Vi=2.5±( I_inv /12 )*0.625,经过差分后，把信号放大5倍，Vi=（100k/20k）*I_linv/20,即是I_inv/4 所以Vs在0~2.8V范围内。

当最大电流设为11A时，放大输出最大值为2.8VBOOST2_CT采样是差分电路，与地差分4646-X661是1:2000，Vi=2.5±( I_inv /12 )*0.625,经过差分后，把信号放大5倍，Vi=（100k/20k）*I_linv/20,即是I_inv/4 所以Vs在0~2.8V范围内。

当最大电流设为11A时，放大输出最大值为2.8Vd.PV_ISO检测PV_ISO电路采用差分电路前端采用4个4.7M R1206封装的电阻经过差分之后输出电压Vs=Viso*100k/(4700*4+300k)=Viso*(1/191)2.交流侧a.交流电压采样(电网侧)R相采用差分电路电网侧有4个R1206封装的4.7M电阻。

交流采样电路原理交流采样电路是一种用于测量交流信号的电路。

它通过对输入信号进行采样和保持，将交流信号转换为直流信号，以便进行测量和处理。

交流信号通常是以正弦波形式表示的电压或电流。

交流采样电路使用采样开关来将交流信号取样，并使用保持电容器将取样结果保持在一段时间内，以便进行测量或进一步处理。

交流采样电路基本原理如下：1. 采样阶段：在采样阶段，采样开关打开，允许交流信号通过。

采样开关通常由运算放大器输出进行控制，以确保采样时间与输入信号的特定时间点相匹配。

2. 保持阶段：在采样阶段结束后，采样开关关闭，将交流信号存储在保持电容器中。

保持电容器的电压保持在输入信号的取样值上，直到进行下一次采样。

3. 读取阶段：在进行测量或进一步处理之前，需要读取保持电容器的电压。

为了读取电容器的电压，通常需要使用一个放大器来放大电压，并将其转换为可供测量或处理的形式。

交流采样电路有许多应用，包括数据转换、信号处理和通信系统等。

其中，最常见的应用是用于模拟到数字转换器（ADC）或数字到模拟转换器（DAC）中。

在ADC中，交流采样电路将输入信号转换为数字信号。

它通过对输入信号进行采样和保持，使用ADC将采样结果转换为数字形式。

这样，交流信号的幅度和频率信息可以转换为数字数据，以便进行数字信号处理或数字存储。

在DAC中，交流采样电路将数字信号转换为模拟信号。

它通过保持数字信号的取样结果，并使用DAC将其转换为模拟形式。

这样，数字信号可以转换为模拟形式，以便在模拟系统中使用。

总之，交流采样电路是一种常用的电路，用于测量和处理交流信号。

它通过采样和保持来转换交流信号，并将其转换为直流信号进行测量和处理。

交流采样电路在许多应用中起着重要作用，包括数据转换、信号处理和通信系统等。

输入输出电压检测输入输出电压通过运放LMC6482采用差分电路将输出电压按比例缩小至ADC能够采样的范围，再使用ADC采样，软件解算出输出电压。

输入电压采样是通过MCU内部运放按比例缩小在送到ADC进行采样的，具体电路如图3.5.1所示。

输出电压检测电路如图3.4.1所示。

输出电流检测➢输出电流检测电路通过运放LMC6482采样差分放大电路实现；采样电阻放在低端，若采样电阻放在高端，会有较大的共模电压使采样电流不准确，采样电阻为10mΩ，由于采样电阻较小，采样电阻上的压降较小，不利于直接采样，需要放大后再采样；输出电流检测电路如图3.4.2所示。

1、低端运放电流检测方法：分析下原理：运用运放的虚短特性，既得到了：V+ = V-；运用运放的虚断特性，既输入端和输出端没有电流流过。

所以R3和R6流过电流相等。

(VOUT-V-)/R3 = V-/R6；由上面两个式子即可得到VOUT = V+ * (R3 + R6)/R6；而又有：V+ = I * R8；所以有：I =V+ / R8 = VOUT * R6/(R3 + R6)/R8；电流就这样转换出来了，调整好几个电阻的阻值，Vout 用单片机的ADC采样即可。

2、高端电流检测电路这个电路要检测电流最终的目的就是要得到图上VOUT和V1、V2的关系。

先来分析下输入端，虚断可知：V+/R7 = （V2-V+)/R5；虚短得到：V+=V-；输入负极的一条路电流是相等的:（V--VOUT)/R1 = （V1-V-)/R2；通常在使用该电路的时候有R1 = R7、R2 = R5。

综合上式有：VOUT = (V2-V1)*R1/R2；V2-V1 = I*R4;所以I = VOUT*R2/(R1*R4) ;。