[發明專利]基于Arduino單片機的電流信號檢測裝置

在審

• 申請號: 201810986211.5
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109030931A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 張雄;劉斌;楊佳萌;曹新亮
• 申請（專利權）人: 延安大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于Arduino單片機的電流信號檢測裝置，包括TDA功率放大電路、電感互感器、電壓放大電路、有效值轉化電路、整流電路和Arduino單片機，其特征在于，所述TDA功率放大電路的輸入端與外部任意型號的波形發生器的輸出端電連接，TDA功率放大電路的輸出端與一個固定的負載電阻的一端電連接，且負載電阻的兩端分別與外接一個示波器的兩端；同時負載電阻的兩端分別外接萬用表的兩端；所述TDA功率放大電路與負載電阻之間的導線上套設有電流互感器；電流互感器的輸出端與電壓放大電路的輸入端電連接，電流互感器將收集到的微弱電流信號輸入電壓放大電路中，電壓放大電路同時與整流電路和有效值轉化電路的輸入端電連接。

2.根據權利要求1所述的基于Arduino單片機的電流信號檢測裝置，其特征在于，所述TDA功率放大電路中采用功放電路芯片對一個小信號進行功率放大，功放電路芯片具體為音頻功放電路TDA2030芯片，功放電路芯片的同相輸入端通過電容C4與外接波形發生器的正極電連接，波形發生器的負極通過導線接地，功放電路芯片的同相輸入端同時通過電阻R1接地，功放電路芯片的負極電源端與外部5V電源電連接，同時通過電容C1和C5接地，功放電路芯片的反向輸入端與電阻R2的一端電連接，電阻R2的另一端分別與電容C2、C6和C7的一端電連接，電容C2、C6和C7的另一端均與外部16V電源電連接，且電容C2、C6和C7的另一端通過電容C3與電阻R4的一端電連接，電阻R4的另一端同時與功放電路芯片的輸出端和電流表的正極電連接，電流表的正極同時與功放電路芯片的輸出端電連接，電流表的負極和示波器電連接，電流表的負極還和電阻R5的一端電連接，電阻R5的另一端與16V電源電連接；所述功放電路芯片的反向輸入端同時與電阻R3的一端電連接，電阻R3的另一端與二極管D1的正極電連接，二極管D1的負極與功放電路芯片的負極電源端電連接，二極管D1的正極同時與二極管D2的負極電連接，二極管D2的正極與功放電路芯片的正極電源端電連接。

3.根據權利要求1所述的基于Arduino單片機的電流信號檢測裝置，其特征在于，所述電流互感器由聚酯漆包銅線繞制而成的線圈。

4.根據權利要求1所述的基于Arduino單片機的電流信號檢測裝置，其特征在于，所述電壓放大電路中包括第一芯片LM324N，第一芯片LM324N的同相輸入端與電阻R11的一端電連接，電阻R11的另一端接地，第一芯片LM324N的反相輸入端與電阻R41和電子R21的一端電連接，電阻R41和電子R21的另一端與電感互感器2的輸出端電連接，第一芯片LM324N的輸出端分別與整流電路5和有效值轉化電路4的輸入端電連接，第一芯片LM324N的輸出都與第一芯片LM324N的反相輸入端之間通過電阻R31電連接，第一芯片LM324N的正極電源端與外部16V電源電連接，第一芯片LM324N的負極電源端與外部的-16V電源電連接。

5.根據權利要求1所述的基于Arduino單片機的電流信號檢測裝置，其特征在于，所述整流電路包括第二芯片LM324N，第二芯片LM324N的同相輸入端接地，第二芯片LM324N的反相輸入端與電阻R12的一端電連接，電阻R12的另一端與電壓放大電路3的輸出端電連接，第二芯片LM324N的輸出端與電阻R42的一端電連接，電阻R42的另一端分別與Arduino單片機6的輸入端和電阻R32的一端電連接，電阻R32的另一端接地的同時與半導體D12的輸入端電連接，半導體D12的另一端與Arduino單片機的輸入端電連接。

6.根據權利要求1所述的基于Arduino單片機的電流信號檢測裝置，其特征在于，所述有效值轉化電路包括AD637芯片，AD637芯片的1引腳和3引腳均接地，AD637芯片的4引腳與電阻R13的一端電連接，電阻R13的另一端與滑動變阻器R23的接線柱電連接，滑動變阻器R23的兩端分別與外部電源的正極和負極電連接，AD637芯片的6引腳與滑動變阻器R33的一端電連接，滑動變阻器R33的另一端和接線柱同時與AD637芯片的8引腳和電容C13的一端電連接，電容C13的另一端同時與Arduino單片機6的輸入端和AD637芯片的9引腳電連接，AD637芯片的13引腳與電阻R43的一端電連接，電阻R43的另一端與電壓放大電路的輸出端電連接。