电压、电流检测电路分析

电子电路中的电流分析方法一、介绍电流分析的重要性电流是电子电路中最为基础和关键的参量之一，对于分析和设计电路起到至关重要的作用。

了解电流分析的方法可以帮助我们更好地理解电路的工作原理，解决电路中的问题，提高电路设计的精确度和可靠性。

本文将介绍电子电路中常用的电流分析方法，帮助读者更好地应用于实际工作中。

二、基础知识回顾在深入讨论电流分析之前，我们先回顾一下一些基础知识。

根据欧姆定律，电路中的电流与电压和电阻之间存在着关系：I = V / R。

其中，I表示电流，V表示电压，R表示电阻。

欧姆定律是电路分析的基础，我们可以利用这个原理进行电流分析。

三、基尔霍夫定律法1.基尔霍夫第一定律基尔霍夫第一定律也称为“电流守恒定律”，它指出在电路中，流入某节点的电流等于流出该节点的电流之和。

这个定律可以应用于复杂的电路中，以帮助我们建立方程，解决电流分析问题。

2.基尔霍夫第二定律基尔霍夫第二定律也称为“电压环路定律”，它指出在电路中，任意闭合回路中电压的代数和等于零。

利用这个定律，我们可以建立一系列方程，通过求解这些方程来得到电路中的电流数值。

四、戴维南定理戴维南定理是一种用于简化复杂电路分析的方法。

它将原始电路转换为等效电流源和等效电阻的串、并联组合电路。

通过将电路中的分支电流合并为等效电流源，分支电阻合并为等效电阻，我们可以大大简化原始电路的分析过程，快速获得电路中的电流值。

五、超级节点法超级节点法是一种快速求解电流的方法，特别适用于包含电流源的电路。

它通过将电源引线与其他节点连接，形成一个超级节点，从而省去求解过程中对电流源连接处的方程建立。

这种方法可以简化电路分析的步骤，提高计算效率。

六、示波器的应用除了基础电流分析方法外，示波器也是一种常用的工具。

通过连接电路到示波器，我们可以实时观察电流波形，并进行分析。

示波器可以帮助我们检测电路中的异常、波形失真等问题，进一步优化电路设计和故障排除过程。

七、总结电流分析是电子电路设计和故障排除过程中的重要一环。

运算放大器电压、电流信号检测电路分析作者：linxiyiran 日期：09.09.13/ARM-A VR嵌入式开发论坛1、运放实现电流检测：原理：将电流信号转化为电压信号，然后送ADC处理。

很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流，电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号，图九就是这样一个典型电路。

如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1，在R1上会产生0.4~2V的电压差。

由虚断知，运放输入端没有电流流过，则流过R3和R5的电流相等，流过R2和R4的电流相等。

故：(V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a(V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b由虚短知： Vx = Vy ……c电流从0~20mA变化，则V1 = V2 + (0.4~2) ……d由cd式代入b式得(V2 + (0.4~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e如果R3=R2，R4=R5，则由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f图九中R4/R2=22k/10k=2.2，则f式Vout = -(0.88~4.4)V，即是说，将4~20mA电流转换成了-0.88 ~ -4.4V电压，此电压可以送ADC去处理。

2、运放实现电压检测：原理：电压信号转化为电流信息，此处的运放没有比较器的功能。

电流可以转换成电压，电压也可以转换成电流。

图十就是这样一个电路。

上图的负反馈没有通过电阻直接反馈，而是串联了三极管Q1的发射结，大家可不要以为是一个比较器就是了。

只要是放大电路，虚短虚断的规律仍然是符合的！由虚断知，运放输入端没有电流流过，则 (Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6 ……a同理 (V3 – V2)/R5 = V2/R4 ……b由虚短知 V1 = V2 ……c如果R2=R6，R4=R5，则由abc式得V3-V4=Vi上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等，则通过R7的电流I=Vi/R7，如果负载RL<<100KΩ，则通过Rl和通过R7的电流基本相同。

电压电流检测原理电压电流检测是电力系统中常见的一项技术，在电路设计、电力监控和设备维护中起着重要的作用。

本文将介绍电压电流检测的原理及其应用。

一、电压检测原理在电力系统中，电压是指电路两点之间的电位差，通常用伏特（V）来表示。

电压检测的原理是利用电场的作用力测量电荷之间的电位差。

一般采用电压变换器（如电压互感器）将电压变换成相应的电流信号，再通过测量电流信号的大小来获取电压值。

在电压检测中，常见的方法包括直接测量和间接测量。

直接测量是将待测电压通过合适的测量装置（如电压表、示波器）直接测量得到；间接测量则是通过测量与电压相关的参数（如电阻、电流）来计算得到电压值。

二、电流检测原理电流是指在单位时间内通过导体的电荷量，通常用安培（A）来表示。

电流检测的原理是利用导体中的电荷运动形成的磁场来测量电流的大小。

电流检测中常见的方法包括磁效应测量和电效应测量。

磁效应测量利用电流在导体周围产生的磁场，通过磁感应定律测量磁场的大小，进而得到电流值。

电效应测量则是通过电荷与电流相关的参数（如电压）来计算电流值。

三、电压电流检测的应用1. 电力系统监测：电压电流检测在电力系统中广泛应用于对电网各节点的电压和电流进行实时监测，以确保电力系统的稳定运行。

通过检测电压电流的异常变化，可以及时发现电力系统中的故障和问题，并采取相应的措施进行修复。

2. 电路设计与测试：在电路设计和测试中，电压电流检测用于验证电路的性能和工作状态。

通过检测电压电流的数值，可以判断电路是否符合设计要求，并对电路参数进行调整和优化。

3. 动力电子设备控制：在动力电子设备中，电压电流检测被广泛用于控制系统的实时监测和反馈。

通过检测电压电流的变化，可以实现对电子设备的精确控制，提高设备的效率和性能。

4. 电力质量分析：电压电流检测也用于电力质量分析。

通过检测电压电流的波形、谐波等特征，可以评估电力系统的质量指标，如谐波含量、瞬时变化等，并提出相应的改进措施。

lm358电流检测电路原理一、电流-电压转换在电流检测电路中，第一步是将电流转换为电压。

这通常通过使用电阻（也称为负载电阻）来实现，因为电阻的两端会产生电压，与流过它的电流成正比。

这个电压随后被用于进一步的信号处理。

二、放大器配置接下来，使用放大器来放大这个电压信号。

LM358是一个运算放大器（Op-Amp），它被配置为电压跟随器或缓冲器。

电压跟随器是一个没有增益的放大器，它的输出与输入电压相同，但幅度更大。

这种配置使放大器能够为后续的电路提供足够的电压。

三、滤波与平滑由于电流检测电路中的电压信号可能包含噪声或波动，因此需要对其进行滤波和平滑。

这通过使用低通滤波器（LPF）来实现，它允许低频率（直流和低频）信号通过，而阻止高频噪声。

平滑处理可进一步减少信号中的不规则性。

四、线性化与校准为了使电流检测电路更精确，可能需要对输出信号进行线性化和校准。

在校准过程中，将已知的标准电流值施加到电路中，并调整电路的参数（如电阻或放大器增益），使电路的输出与标准值匹配。

通过这一步，可以消除系统误差，提高检测精度。

五、保护措施为了确保电流检测电路的安全运行，采取一些保护措施是必要的。

这可能包括防止过压、过流和过热的情况。

例如，可以通过在放大器输出端添加限幅二极管来防止过压；通过选择适当阻值的负载电阻或添加限流器来限制电流；以及通过合理选择散热装置和优化电路布局以防止过热。

六、输出信号处理经过上述处理后，电流检测电路的输出信号可以直接用于显示或控制目的。

如果需要数字信号处理或与其他数字设备进行通信，可以使用ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号进行处理。

此外，根据应用需求，还可以对输出信号进行进一步的处理，例如用于数据记录、分析和控制算法等。

七、总结LM358是一款常见的运算放大器，可以用于实现电流检测电路。

通过电流-电压转换、放大器配置、滤波与平滑、线性化与校准以及保护措施等步骤，可以构建一个精确且稳定的电流检测电路。

电流表和电压表判断电路故障专题分析一、电路故障分析首先要进行电路结构分析了解各元件间的串联、并联关系，弄清各电表测的是哪段电路的哪个物理量。

先根据电流表的有无示数确定电路开路还是短路。

再根据电压表是否有示数来确定电路故障出现在那个部位。

(利用电流表、电压表判断电路故障)1电流表示数正常而电压表无示数：“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：与电压表并联的用电器短路。

2、电压表有示数而电流表无示数“电压表有示数”表明电路中有电流通过电压表，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小，电流表无明显示数。

3、电流表电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表，可能是主电路断路导致无电流。

二、典型例题动态电路部分目标1：滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化(一)•串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化分析：先确定电路，再看电阻变化，再根据欧姆定律判断电流变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压变化。

例1:如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向右移动时，请你判断：A表示数将，V表示数将。

针对练习：(1) _______________________________________________ 、如图2，当滑片P向左移动时，A表示数将，V表示数将 _________________________________________________________ 。

(2)、如图3，当滑片P向左移动时，A表示数将，V表示数将。

(3)、如图4所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )A、电流表示数变大，灯变暗B 、电流表示数变小，灯变亮C 电压表示数不变，灯变亮D 、电压表示数不变，灯变暗(4)、如图5所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )A、电压表示数变大，灯变暗C 电流表示数变小，灯变亮B 、D 、电压表示数变小，灯变亮电流表示数不变，灯变暗（二）、并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化例2 : 如图6，当滑片P向右移动时，V表示数将，A1表示数将，A2表示数将分析: 先确定电路，然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断针对练习：(5) _____________________________________________ 、如图7,当滑片P向右移动时，V表示数将___ ，A1表示数将 _______________________________________________________ ，A2表示数将_______ 目标2:开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化（一）、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化例3:在如图8所示的电路中，将开关S闭合，则电流表的示数将____________ ，电压表的示数将 ________ （均填“变大”、“变小”或“不变”）。

变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路以下仅仅对变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路的分析,好象论坛上发不了图纸.1. 整流滤波部分电路三相220V电压由端子J3的T、S、R引入，加至整流模块D55（SKD25-08）的交流输入端，在输出端得到直流电压，RV1是压敏电阻，当整流电压超过额定电压385V时，压敏电阻呈短路状态，短路的大电流会引起前级空开跳闸，从而保护后级电路不受高压损坏。

整流后的电压通过负温度系数热敏电阻RT5、RT6给滤波电容C133、C163充电。

负温度系数热敏电阻的特点是：自身温度超高，阻值赿低，因为这个特点，变频器刚上电瞬间，RT5、RT6处于冷态，阻值相对较大，限制了初始充电电流大小，从而避免了大电流对电路的冲击。

2. 直流电压检测部分电路电阻R81、R65、R51、R77、R71、R52、R62、R39、R40组成串联分压电路，从电阻上分得的电压分别加到U15（TL084）的三个运放组成的射极跟随器的同向输入端，在各自的输出端得到跟输入端相同的电压（输出电压的驱动能力得到加强）。

U13（LM339）是4个比较器芯片，因为是集电集开路输出形式，所以输出端都接有上接电阻，这几组比较器的比较参考电压由Q1（TL431）组成的高精度稳压电路提供，调整电位器R9可以调节参考电压的大小，此电路中参考电压是6.74V。

如果直流母线上的电压变化，势必使比较器的输入电压变化，当其变化到超过6.74V的比较值时，则各比较器输出电平翻转，母线电压过低则驱动光耦U1（TLP181）输出低电平，CPU接收这个信号后报电压低故障。

母线电压过高则U10（TL082）的第7脚输出高电平，通过模拟开关U73（DG418）从其第8脚输出高电平，从而驱动刹车电路，同时LED DS7点亮指示刹车电路动作。

由整流二极管D5、D6、D7、D18、D19、D20组成的整流电路输出脉动直流电，其后级的检测电路可对交流电压过低的情况进行实时检测，检测报警信号也通过光耦U1输出。

电路基础原理理解电路中的电路测量与电路校准电路测量和校准是电路设计和维护中的重要环节，能够保证电路的正常运行和性能稳定。

本文将从理论和实践两方面探讨电路测量和校准的基本原理，以及常见的测量和校准方法。

一、测量电路参数的原理电路参数的测量是评估电路性能和确保电路设计符合要求的关键步骤。

要正确测量电路参数，需要理解基本的电路原理。

1.电流测量：电流是电路中的重要参数之一，常用的测量方法是通过串联连接一个电阻并测量电阻两端的电压来计算电流值。

根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻。

2.电压测量：电压也是电路中常用的参数之一，可以使用万用表或示波器进行测量。

万用表通过连接电路两端，测量电压差来估计电压值。

示波器则可以显示电压信号的波形，进一步分析电压变化情况。

3.电阻测量：电阻是电路中常见的元件，测量电阻可以通过欧姆表或万用表。

欧姆表通过流经电路的电流和测量电阻两端的电压计算电阻值。

万用表可以选择电阻测量模式直接测量电阻值。

二、电路校准的原理电路校准是为了保证电路的准确性和一致性，常见的校准对象包括测试仪器、传感器和信号发生器等。

1.校准方法：电路校准一般采用标准参考电路或标准信号进行。

例如，对于电压测量，可以使用已知电压的标准电源与被测量电路进行比对，通过调整电路参数使得两者测量结果一致，实现电路校准。

2.校准精度：电路校准的精度会影响到测量结果的准确性。

一般来说，校准精度越高，测量结果越准确。

因此，选择合适的标准参考电路和仪器非常重要。

三、常见的电路测量与校准方法1.示波器测量：示波器是电子工程师常用的测量仪器，可以显示电压信号的波形。

通过示波器可以观察信号的幅度、频率、相位等参数，以及检测波形的畸变和噪声等问题。

2.信号发生器校准：信号发生器产生各种频率的信号，可以用于测试和调试电路。

校准信号发生器时，可以使用频率计等测量仪器来验证产生的信号频率和幅度是否符合要求。

3.传感器测量与校准：传感器是将物理量转化为电信号的装置。

常用的电流互感器检测电路分析在高频开关电源中，需要检测出开关管、电感等元器件的电流提供给控制、保护电路使用。

电流检测方法有电流互感器、霍尔元件和直接电阻取样。

采用霍尔元件取样，控制和主功率电路有隔离，可以检出直流信号，信号还原性好，但有μs级的延迟，并且价格比较贵；采用电阻取样价格非常便宜，信号还原性好，但是控制电路和主功率电路不隔离，功耗比较大。

电流互感器具有能耗小、频带宽、信号还原性好、价格便宜、控制和主功率电路隔离等诸多优点。

在Push-Pull、Bridge等双端变换器中，功率变压器原边流过正负对称的双极性电流脉冲，没有直流分量，电流互感器可以得到很好的应用。

但在Buck、Boost等单端应用场合，开关器件中流过单极性电流脉冲；原边包含的直流分量不能在副边检出信号中反映出来，还有可能造成电流互感器磁芯单向饱和；为此需要对电流互感器构成的检测电路进行一些改进。

2 电流互感器检测单极性电流脉冲的应用电路分析根据电流互感器磁芯复位方法的不同，可有两种电路形式：自复位与强迫复位。

自复位在电流互感器原边电流脉冲消失后，利用激磁电流通过电流互感器副边的开路阻抗产生的负向电压实现复位，复位电压大小与激磁电流和电流互感器开路阻抗有关。

强迫复位电路在原边直流脉冲消失期间，外加一个大的复位电压，实现磁芯短时间快速复位。

2.1 电流互感器检测电路常用的电流互感器检测电路如图1(a)所示。

图1(b)表示原边有电流脉冲时的等效电路，电流互感器简化为理想变压器与励磁电感m模型，s为取样电阻。

当占空比<0.5时，在电流互感器原边电流脉冲消失后，磁芯依靠励磁电流流过采样电阻s产生负的伏秒值，实现自复位〔如图1（d1）～（i1）所示〕，由于采样电阻s很小，所以负向复位电压较小；当电流脉冲占空比很大时(>0.5)，复位时间很短，没有足够的复位伏秒值，使得磁芯中直流分量d增大，有可能造成磁芯逐渐正向偏磁饱和〔如图1（d2）～（i2）所示〕，失去检测的作用，所以自复位只能应用于电流脉冲占空比<0.5的场合。