[实用新型]基于单片机内部AD实现交流采样的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采样装置，尤其是一种交流采样装置。

背景技术

在目前电能表、数显仪表、无功补偿控制器等对电网参数进行采 集的设备中，对电网电量往往通过交流采样的方式进行采集运算，获 得预期的采集量。该方案具有响应速度快、抗干扰能力强、运算参数 多等特点。现有的常规方案为MCU外挂一片专用采样用计量芯片，如 CS5460,该芯片会通过输入的电压信号和电流信号计算出电压、电流的 有效值，功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等，MCU通过SPI 通讯接口读取自己想获取的电量如附件图1所示。但是在目前对成本 要求近乎苛刻的时代，显然采用这种方式势必增加成本，致使产品在 市场上缺少竞争力。

发明内容

为了克服已有交流采样方式的硬件成本较高的不足，本实用新型 提供了一种在精度满足要求的前提下降低硬件成本的基于单片机内部 AD实现交流采样的装置

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于单片机内部AD实现交流采样的装置，所述装置包括AD 参考电源VREF产生电路和采集电路，所述AD参考电源VREF产生 电路包括系统电源VDD、分压支路和电压跟随器，所述系统电源VDD 与所述分压支路连接，所述分压支路的输出端与所述电压跟随器的正 极输入端连接，所述电压跟随器的输出端与负极输入端连接，所述电 压跟随器的输出端为AD参考电源VREF；所述采集电路包括衰减取 样电阻R1、隔离电容C1、输入电阻R2和参考电阻R3，交流采样信 号端分别与所述衰减取样电阻R1一端和隔离电容C1的一端连接，所 述衰减取样电阻R1的另一端接地，所述隔离电容C1的另一端与输入 电阻R2的一端连接，所述AD参考电源VREF与所述参考电阻R3的 一端连接，所述输入电阻R2的另一端与参考电阻R3的另一端连接后 与采样输出端连接。

进一步，所述采样输出端与电容C2的一端连接，所述电容C2的 另一端接地。

所述分压支路为二分之一分压电路。

所述二分之一分压电路包括第一电阻R11和第二电阻R22，所述 系统电源VDD与所述第一电阻R11的一端连接，所述第一电阻R11 的另一端与所述第二电阻R22的一端连接，所述第二电阻R22的另一 端接地，所述第一电阻R11的另一端与所述第二电阻R22的一端的连 接节点为分压支路的输出端。

本实用新型的有益效果主要表现在：在精度满足要求的前提下降 低硬件成本。

附图说明

图1是基于单片机内部AD实现交流采样的装置的框图。

图2是AD参考电源VREF的示意图。

图3是交流采样电路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图3，一种基于单片机内部AD实现交流采样的装置， 所述装置包括AD参考电源VREF产生电路和采集电路，所述AD参 考电源VREF产生电路包括系统电源VDD、分压支路和电压跟随器， 所述系统电源VDD与所述分压支路连接，所述分压支路的输出端与 所述电压跟随器的正极输入端连接，所述电压跟随器的输出端与负极 输入端连接，所述电压跟随器的输出端为AD参考电源VREF；所述 采集电路包括衰减取样电阻R1、隔离电容C1、输入电阻R2和参考电 阻R3，交流采样信号端分别与所述衰减取样电阻R1一端和隔离电容 C1的一端连接，所述衰减取样电阻R1的另一端接地，所述隔离电容 C1的另一端与输入电阻R2的一端连接，所述AD参考电源VREF与 所述参考电阻R3的一端连接，所述输入电阻R2的另一端与参考电阻 R3的另一端连接后与采样输出端连接。

进一步，所述采样输出端与电容C2的一端连接，所述电容C2的 另一端接地。

所述分压支路为二分之一分压电路。

所述二分之一分压电路包括第一电阻R11和第二电阻R22，所述 系统电源VDD与所述第一电阻R11的一端连接，所述第一电阻R11 的另一端与所述第二电阻R22的一端连接，所述第二电阻R22的另一 端接地，所述第一电阻R11的另一端与所述第二电阻R22的一端的连 接节点为分压支路的输出端。