电压、电流检测方法介绍

内容包括串电阻与电流互感器电流检测（含实际成熟电路），ACS712电流检测专用芯片的介绍并含有“基于STC单片机的测试例程”。紫色文字是超链接，点击自动跳转至相关博文。持续更新，原创不易！

一、串电阻电流检测

二、电流互感器检测

三、基于霍尔感应原理的电流检测专用芯片(ACS712)

1、命名说明：ACS712ELCTR-20A-T为例说明

2、ACS712主要特点

3、原理与应用领域

4、性能特点

5、输入电流与输出电压对应曲线及计算公式

6、更多典型应用

四、其他检测方式

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一、串电阻电流检测

优点：电路结构清晰，成本低，实时性好，精度较高；

缺点：温漂较大，无隔离效果，量程较大时，需要分多个挡来处理结果，容易受GND地的干扰；

总结：一般的产品都可以用该方案解决。实际调试过程中，信号容易受地线干扰，通过PCB合理的布局跟软件的滤波处理，能解决干扰的问题。另外，当电流量程较大时，需要做两级甚至两级以上的处理（原因：采样电阻小，小电流的时候，信号很难采集到；采样电阻曾大时，大电流的时候超过运放的电压）

基于LM358低端电流检测

计算方法参看“运算放大器应用汇总1之二、同相比例运算放大电路”。

基于LMV321低端电流检测

基于LMV321高端电流检测

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二、电流互感器检测

电磁式电流互感器优点：结构简单可靠，寿命较长，便于维护。价格较低。

电磁式电流互感器缺点：重量大；不能用于高频检测；精度较低；只能用于交流场合。

Iaa与Ibb再送MCP609运算放大器处理，送入STM32F103VET6单片机的AD口，经快速傅立叶变换计算得到线路电流。

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三、基于霍尔感应原理的电流检测专用芯片(ACS712)

1、命名说明：ACS712ELCTR-20A-T为例说明

A Allegro

CS current sensor

712 part number

E 温度等级， Allegro温度等级常用的 S(-20~85) E(-40~85) K(-40~125) L(-40~150)

LC 封装

TR 包装，TR为卷带盘装

20A 量程

T 符合环保要求

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2、ACS712主要特点

l 80KHZ带宽

l 总输出误差为1.5％

l 采用小型贴片SOIC8封装

l 1.2mΩ内部电阻

l 左侧大电流引脚（PIN1-4）与右侧低电压引脚（PIN5-8）最小绝缘电压为2100V

l 5V单电压工作

l 出厂时精准校准

l 该器件不可应用于汽车领域

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3、原理与应用领域

原理与简介：该芯完全基于霍尔感应的原理设计，由一个精确的低偏移线性霍尔传感器电路与位于接近IC表面的铜箔组成（如下图所示），电流流过铜箔时，产生一个磁场, 霍尔元件根据磁场感应出一个线性的电压信号，经过内部的放大、滤波、斩波与修正电路，输出一个电压信号，该信号从芯片的第七脚输出，直接反应出流经铜箔电流的大小。ACS712根据尾缀的不一样，量程分为三个规格：±5A、±20A、±30A 。输入与输出在量程范围内为良好的线性关系，其系数Sensitivity分别为，185 mV/A、100 mV/A、66mV/A。因为斩波电路的原因，其输出将加载于0.5*Vcc上。ACS712的Vcc电源一般建议采用5V。输出与输入的关系为Vout=0.5Vcc+Ip*Sensitivity。一般输出的电压信号介于0.5V~4.5V之间。