專利名稱：一種實用數字電流表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子裝置，特別是一種電流傳感器裝置，可應用于小型數字電流源和小型數字電壓源等需進行實時電流監測和控制的小型電力裝置中。
背景技術：
電子設備故障的60%來自電源，因此，電源問題的重要性日益凸顯出來。目前電源設備已經融合了越來越多的新技術，例如開關電源、硬開關、軟開關、參數穩壓、線性反饋穩壓、磁放大器技術、數控調壓、PWM、電磁兼容等等。實際需求直接推動電源技術不斷發展和進步，為了自動檢測和顯示電流，并在過流、過壓等危害情況發生時具有自動保護功能，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術成為發展的趨勢，檢測電流傳感器便應運而生并在得到廣泛的應用。
發明內容發明內容本發明的目的在于提供一種可在線監測電流的裝置即一種實用數字電流表.解決本實用新型技術問題的技術方案本實用新型包括電流檢測和放大電路、A/ D模塊ADC0809、單片機主控模塊、驅動模塊和LED顯示模塊、復位電路和晶振電路。電流檢測和放大電路的輸出端聯接A/D模塊ADC0809的輸入端，A/D模塊ADC0809的輸出端與單片機主控模塊AT89C51的一個輸入端相聯，主控模塊的另二輸入端分別與復位電路和晶振電路的輸出端相聯，主控模塊的輸出端聯接驅動電路的輸入端，驅動電路的輸出端聯接 LED顯示模塊。所述電流檢測由三個20πιΩ電流檢測電阻R1，R7，R9串聯來實現；I/U轉換電路包括組件ICL7650型斬波自穩零式精密運放(Ul)；射極跟隨器電路包括組件NPN晶體管JE9013 (Ql),5. IK電阻R8、3K電阻Rll ；所述儀表放大電路包括組件合用一片LM328型通用低功耗運放(U2A、U2B)、單獨使用一片LM328 (U3A)，以及阻值為IOK的電阻(R2、R3、 R10、R12)。本實用新型中設有由I/U傳換電路、射極跟隨器和儀表放大電路組成的復合電路以及含電流傳感器的三量程檢測裝置。與已有技術產品相比，本實用新型具有原理簡單，造價便宜，測量精度高的特點。 通過檢驗三個測量檔位的測量值與準備值對比，相對誤差都沒有超過4%。
圖1是本實用新型的原理框圖，圖2是本實用新型的電路原理圖具體實施方式
參見圖1和2，本實用新型包括電流檢測和放大電路、A/D模塊 ADC0809、單片機主控模塊、驅動模塊和LED顯示模塊、復位電路和晶振電路。電流檢測和放大電路的輸出端聯接A/D模塊ADC0809的輸入端，A/D模塊ADC0809的輸出端與單片機主控模塊AT89C51的一個輸入端相聯，主控模塊的另二輸入端分別與復位電路、晶振電路的輸出端相聯，主控模塊的輸出端聯接驅動電路的輸入端，驅動電路的輸出端聯接LED顯示模塊。所述電流檢測由三個20πιΩ電流檢測電阻R1、R7、R9串聯來實現；I/U轉換電路包括組件ICL7650型斬波自穩零式精密運放(Ul);射極跟隨器電路包括組件NPN晶體管JE9013(Ql)、5. IK電阻R8、3K電阻Rll ；所述儀表放大電路包括組件合用一片LM328型通用低功耗運放(U2A、U2B)，單獨使用一片LM328 (U3A)以及阻值為IOK的電阻(R2、R3、RIO、R12)；所述電源指示部分包括發光二極管(Dl、D2、D3)及330歐電阻(R13、R14、R15)。由前端的電流檢測和放大電路(1)輸入A/D模塊ADC0809 (2),生成數字信號輸入單片機主控模塊(3)， 控制驅動模塊(4)和LED顯示模塊(5)進行顯示，還包括外圍復位電路(6)和晶振電路(7)。 三個電流量程分別為20mA、200mA、2A。圖中左邊的箭頭表示儀表的4個接頭。S為量程開關。電路中使用了4個運放(肌、似4、似8、仙4)。為提高測量準確度和減少零漂，Ul采用 ICL7650型斬波自穩零式精密運放(ICl)。U2A和U2B合用一片LM358型低功耗通用雙運放 (IC2)，U3A單獨用一片LM358 (IC3，現僅用其中一組運放)。Ul采用士5V雙電源供電。為提高輸出電流的能力，由NPN晶體管JE9013 (Ql)構成一級射極跟隨器。R11 R13相當于圖1中的電流表內阻R1。當Rl依次選1.000 Ω、10. 00 Ω、100. 0 Ω時，電流量程依次為2Α、 200 mA、20 mA，利用Rl和(Ul、U2A、U2B、U3A)把電流信號轉換成0 2. 5V電壓信號，電壓信號與A/D轉器芯片A⑶0809相連，與單片機系統相聯。
權利要求1.一種實用數字電流表，包括電流檢測和放大電路、A/D模塊ADC0809、單片機主控模塊、驅動模塊和LED顯示模塊、復位電路和晶振電路，電流檢測和放大電路的輸出端聯接 A/D模塊ADC0809的輸入端，A/D模塊ADC0809的輸出端與單片機主控模塊AT89C51的一個輸入端相聯，主控模塊的另二輸入端分別與復位電路和晶振電路的輸出端相聯，主控模塊的輸出端聯接驅動電路的輸入端，驅動電路的輸出端聯接LED顯示模塊，其特征在于 所述電流檢測由三個20πιΩ電流檢測電阻Rl、R7、R9串聯來實現；I/U轉換電路包括組件 ICL7650型斬波自穩零式精密運放(Ul);射極跟隨器電路包括組件NPN晶體管JE9013(Q1)、 5. IK電阻R8、3K電阻Rll ；所述儀表放大電路包括組件合用一片型通用低功耗運放 (似六、似8)、單獨使用一片0028 (U3A)以及阻值為101(的電阻(1 2、1 3、1 10、1 12)。
2.如權利要求1所述的一種實用數字電流表，其特在于本實用新型中設有由I/U傳換電路、射極跟隨器和儀表放大電路駔成的復合電路。
3.如權利要求1所述的一種實用數字電流表，其特在于本實用新型中設有含電流傳感器的三量程檢測裝置。
專利摘要一種實用數字電流表，本實用新型涉及電流傳感器裝置，包括I/U轉換電路、射極跟隨器、儀表放大電路和單片機最小系統。其基本原理是采用四線制，用三個20mΩ電流檢測電阻串聯作為電流檢測端，利用運算放大器對電路進行隔離，用I/U轉換電路把電流信號轉換為電壓信號，通過儀表放大電路把輸出電壓放大為0~2.5V，電流傳感器設定三個量程開關可調，量程范圍分別為0~20mA，0~200mA，0~2A可調。其操作方法串聯需測量電流的支路，輸出端與監測儀表或者微處理器系統相聯，可應用于在線監測電流或者控制電流場合。與已有技術產品相比，本實用新型具有原理簡單，造價便宜，測量精度高的特點。
文檔編號G01R19/25GK202256478SQ20112030655
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者喬立能, 劉愛林, 王志堂 申請人:湖南科技學院