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未解决

UPS电路,运放检测交流电频率以及电压值,不知道原理是什么?请指教

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飞翔Boss
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LV8
副总工程师
  • 2021-7-12 09:30:59
10问答币
220V交流电通过运放电路输入给5V单片机的AD采样口,交流电输入到AD口的电流波形也是正弦波形,因为运放的偏置电路电压为5V,且运放输出采用接近1/2电阻分压给单片机,现在程序有点搞不清楚,程序内容大概如下:1.定时器中断中设置某一时间变量,变量时间累加到某一值时,在中断中执行交流的AD口数据读取即400US执行一次交流电AD采样读取数据程序
2.每隔400微妙采集到的数据与0X7F差值的绝对值累加
3. 数据每采集一次有个计次变量累加1,判断是否为24次时,当为24次时就进行累加和与某一数值做比较判断即半周期采样幅值累加值 是否大于等于或者小于数值 #0x0350
4.另外一个过零点采样值计数器fadjcnt自动加1,并且根据采集的数据与上次采集到的数据做比较如果为下降沿且幅值与0x7f差值小于5,则根据主程序中的;过零检测允许吗?标志位来进行判断
5.过零点采样值计数器的数值fadjcnt与x031做比较,如果fadjcnt<x031则采样周期长了
现在问题如下:
1.怎么确定过零检测允许标志位?
2.AD口采集的数据与0X7F差的绝对值累加和半周期比较值#0x0350是怎么得到的?
3.为什么在过零附近且交流电的下降沿处进行采样周期的判断?
谢谢!

交流采样电路.png (43 KB, 下载次数: 75)

交流采样电路

交流采样电路

AD口交流波形图.jpg (120.88 KB, 下载次数: 73)

AD口采集 交流电波形

AD口采集 交流电波形
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yzman1
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LV6
高级工程师
  • 2021-7-12 10:12:33
 
图有问题吧
飞翔Boss
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LV8
副总工程师
  • 2021-7-12 10:15:50
 
图哪里有问题?我们产品卖5年了 不会有问题的
陈加勇
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LV6
高级工程师
  • 2021-7-12 10:55:26
  • 倒数10
 
不知道您这个交流电压检测电路是什么作用,不知道您单片机AD是几位的,所以不太方便给您分析。

您这个代码的大致思路是检测输入电压,减去直流基准,判断过零点。

测频电路,可以一直运行。

只是好奇,使用过零检测电路。会不会更好一点。
陈加勇
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LV6
高级工程师
  • 2021-7-12 10:58:34
  • 倒数9
 
图没有问题吧,这个电路的性价比还是挺高的。
nc965
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版主
  • 2021-7-12 10:20:56
 
电路、程序都有了,还销售了5年,不知道你还有啥不明白?程序猿离职了?
花生
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LV2
本网技师
  • 2021-7-12 14:09:07
  • 倒数8
 
电路只是个减法器,与普通的减法器相比,唯一的区别是增益小于1。
L、N 两个信号相减,输出信号与输入信号成比例(RF/RG)。然后送到AD~~
由程序判断是交流还是直流,并测量过零点。。
程序部分不解释~~俺比较懒~


能源消耗
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LV10
总工程师
  • 2021-7-12 17:05:28
  • 倒数7
 
成立吗?我看楼主没有把电路完整画出来,  L N相是交流,尽管有R电阻为压降, AC220v  与DC运放电路的12VDC工作点电位建立点在哪里?  隔离检测可以用工频变压器,次级端也要与DC12V  的GND 建立电位关系,  采样AC信号才对。  硬件都没有搞明白,还软件问题。
陈加勇
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LV6
高级工程师
  • 2021-7-12 21:08:51
  • 倒数6
 
      您好!帖主的电路图好像是差分采样,然后施加了5V的偏置。

      可不可以理解为L,N线的电压与LM324的地是隔离的。

      如果是隔离的话,那么差分采样电路应该是可以的吧。

      您觉得呢?
能源消耗
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LV10
总工程师
  • 2021-7-13 08:23:00
  • 倒数5
 
你还是去查阅一下差分运放的电路接法,

像楼主这个电路,这个放大器对L N 交流220V来说就是个回路电阻, 和R2  R7形成个负载回路,  对AD输入信号来说, 是R2  R7和运放分压的交流信号。

DC部分所有电路都带着220v的分压电压值,  示波器波形图就在其DC电路中随便那个点测试都是一样的波形。

正确的:任何运算电路,输入信号端必须有运算GND(包括正负双电压运算电路)的阻抗建立点(有电阻接地)。  也就是说信号需要运算电路建立个直流工作点。
陈加勇
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LV6
高级工程师
  • 2021-7-13 13:55:39
  • 倒数4
 
     您好!下面是教科书上的差分放大电路,与贴主的电路图,还有我自己常用的交流电压检测电路。
     感觉我只是给输出电压施加了一个偏置,
     以前测试也发现,我自己那个图的VREF1.65处也会随着输入交流电压变化而变化,直流电压叠加了很小的交流电压上去。
     交流电压差分采样推导如下图。欢迎大家多多指导。
     麻烦多多指导!谢谢。



差分比例运算电路.png (34.01 KB, 下载次数: 68)

教科书上的差分放大电路

教科书上的差分放大电路

贴主的交流电压采样图.png (43.38 KB, 下载次数: 67)

贴主的交流电压采样电路

贴主的交流电压采样电路

交流电压采样及过零检测电路.png (45.94 KB, 下载次数: 68)

自己常用的交流电压采样电路

自己常用的交流电压采样电路

交流电压采样推导公式.png (28.75 KB, 下载次数: 71)

交流电压差分采样公式推导

交流电压差分采样公式推导
能源消耗
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LV10
总工程师
  • 2021-7-14 08:39:29
  • 倒数2
 
ACV   与GND AN 或REF  是什么样的性质关系?      教科书中电路Rr 与输入信号是同一种电气特性  ,  在你的电路中可以用REF  作为同理。  但最关键是ACV 与GNDAN   性质是不是同类电气特性,   ACv   与大地(浮地)GND是回路同一个电气性质, 运放是DC供电的,  DC边的GND AN  与AC信号边建立不了电位支撑。运放怎么能接受为输入信号处理工作呢?
陈加勇
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LV6
高级工程师
最新回复
  • 2021-7-14 14:43:06
  • 倒数1
 
     感谢您的回复。虽然我没能理解您的意思,但是这个电路还真就能工作。不信可以测试给您看。

     假如VREF为零,那么交流的Vac,就与控制电路的GND联系起来了。
     假如VREF不为零,那么只不过又算是在输出叠加了一个直流分量。   

     一般运放的输入阻抗都是很大,兆欧级别的。
     按照您的意思,运放输入阻抗参与分压,那么不是应该很大吗?

     根据运放“虚短” “虚断”特性。交流L、N线通过电阻其实与运放的GND还是建立了连接的。

     个人鄙见,请多多见谅。
ruohan
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LV8
副总工程师
  • 2021-7-13 20:27:14
  • 倒数3
 
就是差分电路,
是个8位AD,,0X7F其实对应的就是2.5V,
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