[实用新型]一种电流采集电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流采集技术领域，尤其涉及一种电流采集电路。

背景技术

现有的电流采集电路如图1所示，包括采集单元101、ADC(Analog to Digital Converter，模拟数字转换器)102和处理器103。其中，采集单元101包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和运算放大器U1。

负载M1的正极连接电源，负极通过第一电阻R1接到地，负载M1上的电流与第一电阻R1上的电流相等。通过第一电阻R1上的电压Vin就可计算出第一电阻R1上的电流，也即负载M1上的电流。而第一电阻R1上的电压Vin通过第五电阻R5输入到运算放大器U1的同相输入端，运算放大器U1的增益为R3/R2+1，即运算放大器U1的输出电压Vout＝(R3/R2+1)Vin。输出电压Vout通过ADC 102进行模-数转换，再送到处理器103进行处理，通过计算得到负载M1上的电流。

但是一般ADC 102的输入电压范围为0～5V。当负载M1上的电流变化较大时，如果运算放大器U1的增益固定不变，输出电压就会超过ADC采集范围；而调小运算放大器U1的增益，电流采集电路的采集精度及分辨率将不满足要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电流采集电路，以解决现有技术中当负载上的电流变化较大时，将会超出ADC采集范围的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：

一种电流采集电路，用于采集负载上的电流，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、运算放大器、模拟数字转换器以及根据接收的采集电压信号生成并输出同向调节的直流电压信号的处理单元；其中：

所述第一电阻连接于所述负载的负极与地之间；

所述第二电阻连接于所述运算放大器的反相输入端与地之间；

所述第三电阻连接于所述运算放大器的反相输入端与输出端之间；

所述第四电阻连接于所述运算放大器的输出端与所述模拟数字转换器的输入端之间；

所述第五电阻连接于所述负载的负极与所述运算放大器的同相输入端之间；

所述第六电阻连接于所述处理单元的输出端与所述运算放大器的反相输入端之间；

所述处理单元的输入端与所述模拟数字转换器的输出端相连。

优选的，所述处理单元包括：根据接收的所述采集电压信号生成并输出同向调节的数字调节信号的调节模块，以及对所述数字调节信号进行数模转换后生成并输出所述直流电压信号的数字模拟转换器；其中：

所述调节模块的输入端为所述处理单元的输入端；

所述数字模拟转换器的输入端与所述调节模块的输出端相连；

所述数字模拟转换器的输出端为所述处理单元的输出端。

优选的，所述调节模块与所述数字模拟转换器为集成的处理器。

优选的，所述处理单元包括：

根据接收的所述采集电压信号生成并输出同向调节的控制信号的处理器，所述处理器的输入端为所述处理单元的输入端；

控制端与所述处理器输出端相连的脉冲宽度调制模块；

输入端与所述脉冲宽度调制模块的输出端相连的滤波模块，所述滤波模块的输出端为所述处理单元的输出端。

优选的，所述滤波模块包括：

一端作为所述滤波模块输入端的第七电阻；

一端与所述第七电阻的另一端相连的电容，所述电容的另一端接地，所述第七电阻与所述电容的连接点为所述滤波模块的输出端。

本申请提供一种电流采集电路，通过第一电阻采集负载上的电流生成电压信号V1，再通过处理单元根据模拟数字转换器输出的采集电压信号生成并输出同向调节的直流电压信号V2，由运算放大器根据电压信号V1和直流电压信号V2计算得到输出电压V3＝(R3/R6+R3/R2+1)V1-(R3/R6)V2，其中R6为所述第六电阻的阻值，R2为第二电阻的阻值，R3为第三电阻的阻值；当运算放大器的输出电压V3较大时，所述模拟数字转换器输出的所述采集电压信号也增大，这时所述处理单元输出的直流电压信号V2为与所述采集电压信号同向调节的，也即直流电压信号V2将会增大，进而使所述运算放大器的输出电压V3减小，使得所述模拟数字转换器接收的电压信号不会超出所述模拟数字转换器的采集范围。

附图说明