傳感器調(diào)理電路說明12

傳感器信號調(diào)理電路設(shè)計一、CSM050LA電流傳感器調(diào)理電路設(shè)計1.1調(diào)理電路的設(shè)計說明下圖為CSM050LA電流傳感器調(diào)理電路原理圖圖1-1CSM050LA電流傳感器調(diào)理電路原理圖VHATUGXI.HiCtirrCSM050LA的部分參數(shù)如下:電參數(shù)型號CSMO&OLACSM100LAIpN原衛(wèi)隹定輸人電流50100AIf原之運流測■范靠0-±750'±150AISN副邊誨忘畸出電流5050mAKk函數(shù)比1JOOO1:200DRm測量電阻()|p=t5CAB4：50160Ip=t1O0AB4;0-110fl(Vc=±15V)N=±75Art； 50-90時0*33口W源理壓±12'±15(±5%)V圖1-2CSM050LA的部分參數(shù)CSM050LA電流傳感器的測量電流范圍為0~±75A，電機測試平臺電流待測得電流最大值為±20A。因此將電流傳感器需要測量的原邊電流范圍定為0~±20A，因此副邊輸入的電流范圍為0~±20mA。電機測試平臺選用的數(shù)據(jù)采集卡Tpci105是一款PCI總線非隔離模擬量輸入輸出、數(shù)字量輸入輸出、編碼器和脈沖信號處理板卡，具有16路12位AD輸入、2路12位DA輸出、16路數(shù)字輸出、24路數(shù)字輸入、3路編碼器信號可逆計數(shù)、4路脈沖信號計數(shù)和測頻、2路帶閾值不規(guī)則信號整形通道。其中，模擬量輸入種類有5V、±5V、10V、±10V，軟件選擇，AD轉(zhuǎn)換程序觸發(fā)。選用5V輸入，因此需要將-20mA~+20mA的電流信號轉(zhuǎn)化為0~5V的電壓信號。設(shè)計放大電路如下:

PWgCur圖1-3CSM050LA電流傳感器放大電路原理圖其輸入與輸出的關(guān)系為U仙=Un+2.5V，因此Uin的允許輸入的電壓范圍為-2.5~2.5V。結(jié)合副邊輸入的電流范圍為0~±20mA測量電阻為125歐。根據(jù)精密電阻的阻值，選用124歐的電阻。因此從原邊輸入開始：U=I*1*124/1000+2.5V=0.124I+2.5，其中I為原邊輸入outin in in電流（單位為A）。1.2測量電阻的功率計算和選型P=12*R=0.0496W,I=0.02&R=124Q，根據(jù)功率留2到3倍的余量，選用約max0.1W~0.2W的精密電阻。而1210封裝的貼片電阻功率為0.25W，因此可選用插件的精密電阻或1210封裝的電阻。1.3輸入輸出關(guān)系式最后得到的輸出電壓與待測電流的關(guān)系為:氣協(xié)=0.124七+2.5，其中七為原邊輸入電流（單位為A）:、ACS712電流傳感器調(diào)理電路設(shè)計2.1調(diào)理電路的設(shè)計說明下圖為ACS712電流傳感器原理圖7ACS712lODOpF7ACS712lODOpF圖2-1ACS712電流傳感器設(shè)計原理圖ACS712電流傳感自帶調(diào)理電路，其輸出電壓與原邊輸入電流的關(guān)系為七=0.1、+2.5，七為原邊輸入電流（單位為A）

下圖為LV-25P電壓傳感器調(diào)理電路原理圖商財3叫嘲1IUSISOk.'lW/13.1下圖為LV-25P電壓傳感器調(diào)理電路原理圖商財3叫嘲1IUSISOk.'lW/1許域電壓檢測Uuul-OOlUiii屯壓輸入：O-5QOV厄壓輸出：0-5V圖3-1LV-25P電壓傳感器調(diào)理電路原理圖圖3-2為LV-25P的部分參數(shù)Electricaldata'pNPrimarynominalcurrentrms10mAIpuPriinarycurrent,measuringrange0..±14mAMeasuringresistanceffin%偽網(wǎng)with±12V @±10mA30 190QQ±14"g30 100Qwith±15V Q±10mA住100 350Q@±14mAmaK100 190QySecondarynominalcurrentrms25mAKnConversionratio2500:1000Supplyvoltage(±5%)土12..15V?Currentconsumption10(@±15V)+lsmA圖3-2LV-25P部分參數(shù)平臺最大的待測電壓為100V，本文對0~100V，0~200V，0~500V3種情況進行了分析和設(shè)計。下面是0~500V的設(shè)計過程。0~100V，0~200V將直接給出結(jié)果。LV-25P的原邊額定電流為10mA，將電壓傳感器的輸入電流定為0~10mA，則輸入側(cè)電阻阻值選為50kQ（最大功率為5W）。因此采用3個150kQ，3W電阻并聯(lián)。對應(yīng)的副邊輸入電流為0~25mA，需要將其裝換為0~5V的信號，選用阻值為200Q的測量電阻（最大功率為0.125W）。3.2測量電阻的功率計算和選型選用3個150kQ/3W和200Q/0.5W的插件精密電阻作為測量電阻3.3輸入輸出關(guān)系式最后得到的輸出電壓與待測電流的關(guān)系為：Uo廣口叫〃3.4不同測量電壓的結(jié)果對照表測量電壓（V）輸入側(cè)電阻輸出側(cè)電阻輸入輸出關(guān)系式備注0~10010kQ，1W200Q，0.125WU=0.05U0~20020kQ，2W200Q，0.125Wuul inU =0.025U0~50050kQ，5W200Q，0.125Wuut inU=0.01UUUl in說明：上表所計算的功率為最大功率，實際選用是應(yīng)留2到3倍余量輸入側(cè)電阻采用3W的插件電阻，根據(jù)阻值，0~100V采用一個10k，3W的插件電阻。0~200V采用2個43k，3W的插件電阻并聯(lián)。0~500V采用3個150k，3W的插件電阻并聯(lián)。測量電壓（V）輸入側(cè)電阻輸出側(cè)電阻輸入輸出關(guān)系式備注0~10010kQ，3W200Q，0.125WU=0.05U0~20043kQ，3W（2個）200Q，0.125Wuut inU=0.02325U0~500150kQ，3W（3個）200Q，0.125Wout inU=0.01Uout in四、總結(jié)類型輸入輸出輸入輸出關(guān)系測量電阻敏感度電流傳感器CSM050LA0~±20A0.02-4.98VU =0.124/+2.5124Q,0.25W124mV/A電流傳感器ACS7120~±20A0.5~4.5V、叫〃+￥100mV/A電壓傳感器LV-25P0~100V0~5V七廣0.05U?10kQ，3W20