[实用新型]基于单片机的电流、电压检测电路

说明书

本实用新型公开了一种基于单片机的电流、电压检测电路，包括单片机、电流检测电路、电压检测电路和上位机；单片机包括AD转换器，电流检测电路和电压检测电路分别与AD转换器连接，AD转换器通过串口与上位机连接，并将电流检测电路检测电流值和电压检测电路检测的电压值传输至上位机中；与现有技术相比，本实用新型具有更高精度、能够快速响应、准确率高，并且十分稳定，具有十分良好的测量效果，电流检测的量程为0至1A，精度达到了10mA；电压检测的量程为0至36V，精度达到了0.1V。

技术领域

本实用新型涉及电子检测设备领域，具体为一种基于单片机的电流、电压检测电路。

背景技术

当代科学的发展对与电力有关的电子测量提出了越来越高的要求，电量测量中最基本的电流测量和电压测量也需要随着科技的发展不断地改进。传统的电流、电压测量都是采用的电磁指针式的电流表和电压表。它们利用电生磁的原理，让所测电流、电压所产生的磁场使指针发生偏转，从而测出相应的电流或电压的大小。而采用这种方式测得的电流、电压精度较低，同时指针式的结构读数不便、响应速度偏慢、稳定性差的缺点也体现了传统电流、电压测量方式的不足。

以单片机作为载体的电流、电压检测则是一种新型的高精度测量方式。它采用数字化的测量技术，即把连续的模拟量(电流电压)转化为离散的数字的形式并加以显示。由于单片机的存储、数据运算和处理以及命令识别的能力，因此基于单片机的电流、电压检测模块相比于传统电流表和电压表具有响应更快、精度更高、数字显示更加直观、稳定度更高的优点，而且还具有体积小、结构简单、成本较低的特点；但是现有的基于单片机的电流、电压检测模块由于受到电子元件本身性能限制，导致测量模块无法同时做到精度高，量程大。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种基于单片机的电流、电压检测电路；具有分别实时检测待测电路的电流、电压大小的功能，其中检测电流时量程为0A至1A，精度为10mA；检测电压时量程为0V至36V，精度为0.1V。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于单片机的电流、电压检测电路，包括单片机、电流检测电路、电压检测电路和上位机；单片机包括AD转换器，电流检测电路和电压检测电路分别与AD转换器连接，AD转换器通过串口与上位机连接，并将电流检测电路检测电流值和电压检测电路检测的电压值传输至上位机中。

具体的方案，电流检测电路包括电流检测芯片、采样电阻和负载电路；采样电阻依次与电源、负载串接，且电流检测芯片输入端与采样电阻连接，输出端与AD转换器连接。

具体的方案，电流检测芯片为MAX40010电流感应放大器，MAX40010电流感应放大器包括信号输入端口和信号输出端口，信号输入端口包括RS+、RS-端口，采样电阻两端分别与MAX40010电流感应放大器的RS+、RS-端口连接；信号输出端口与AD转换器连接。

具体的方案，信号输出端口与AD转换器之间设有电压运算放大器，电压运算放大器的正向输入端通过限流电阻与地串接；反向输入端通过第二电阻与外部电源连接，输出端与AD转换器连接；MAX40010电流感应放大器信号输出端口通过串接的第一电阻、第五电阻与AD转换器与电压运算放大器的连接点连接。

具体的方案，MAX40010电流感应放大器信号输出端口与AD转换器之间串接有第一电阻R₁和第五电阻R_f，其中，第一电阻R₁、第五电阻R_f的的阻值为1KΩ，第二电阻R₂阻值为2KΩ。

具体的方案，采样电阻阻值为50mΩ。

具体的方案，电压检测电路包括电源、负载电路和并接在负载电路两端的电阻组件，电阻组件包括串接的第三电阻R₃和第四电阻R₄，且第三电阻与第四电阻的阻值不相同；第三电阻与第四电阻的连接点与AD转换器连接。