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[220v家用交流电焊机价格]怎么使用单片机测量220V交流电压呢?

作者:慕青      发布时间:2021-04-18      浏览量:0
通过单片机测量电压,是将模拟量转化为数

通过单片机测量电压,是将模拟量转化为数字量,必须使用A/D(模数)转换接口,大部分的单片机都会自带A/D转换接口(ADC接口),若使用的单片机没有ADC接口,而且不想更换其它单片机,也可以使用A/D转换芯片进行外扩,有SPI接口、数据总线接口等。

提问者要求测量220V交流电的电压,具体实现方式有好几种方法,其目的都是将220V高压信号缩小降为满足A/D采样范围的低压信号,接入A/D接口进行A/D转换。

(1)方法1 :直接采用高精度电阻分压的方式进行降压,然后经过差分运放(该差分运放的放大倍数为1),差分运放的主要作用是有跟随器的作用,作为输入的缓冲级,起到隔离缓冲作用(跟随器输入阻抗很大,输出阻抗很小)。

后级接个RC电路进行滤波,消除纹波干扰,原理图如下所示:

如上图,220V交流输入,采用电阻分压,由于交流电属于正弦波,有负半周的波形,该半周的电压为负值,所以必须将整体电压进行抬高,所以上图使用5V电压串联R145=4.7K的电阻将整体电压进行抬高。

计算方法:先计算Q点的电压,根据戴维宁定理分两部分进行,当交流输入为0时,Q点的电压V1为5V根据电阻R145与R138//R141//R142的分压,V1约1.5V左右;

当R145接地时,计算220V交流输入时的电压V2,V2约为0.68V左右,该电压为交流电,最大值为0.68V×1.414≈0.96V,最小值为-0.96V;

所以V1与V2进行叠加之后的电压为最小值为0.54V,最大值为2.44V的正弦波,频率为50HZ。Q点的电压经过差分跟随器进行缓冲隔离,然后通过RC电路进行滤波,最后输出接入单片机的AD采样接口即可,基准源的电压必须大于2.44V,可采用3V或3.3V等作为基准源。采样频率最好大于1KHZ,确保每个交流波形周期可以采到20个点以上,然后通过有效值计算,算出其有效值电压,再减去叠加的偏置电压,乘以电路缩小系数可得到220V交流电压的有效值。

(2)方法2:

采用变压互感器进行降压,可得到 低压的交流信号 ,此方法交流与直流之间完全隔离,避免高压损坏采样电路,然后再接入 有效值转换芯片 将交流信号转化为直流信号,然后再接入单片机的AD采样接口,将采样得到的数字量根据AD采样精度及参考电压进行换算,再乘以硬件系数即可。

以上是本人的观点,当然还有很多方法,大家可以自己摸索,如果觉得还可以别忘了点个赞哦!若还有什么不明白的地方请评论区下方留言。