[發(fā)明專利]基于Arduino單片機(jī)的電流信號(hào)檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810986211.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN109030931A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雄;劉斌;楊佳萌;曹新亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 延安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種基于Arduino單片機(jī)的小信號(hào)手持式檢測(cè)裝置，包括多個(gè)電壓信號(hào)處理模塊。采用OCL功率放大電路推動(dòng)負(fù)載、自制電流傳感器檢測(cè)電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)電流信號(hào)調(diào)理后，用芯片中的ADC模塊進(jìn)行采樣、處理分析及轉(zhuǎn)換顯示輸出。本發(fā)明以Arduino單片機(jī)為主控芯片，所得裝置測(cè)試結(jié)果表明：當(dāng)輸入正弦信號(hào)頻率范圍為50Hz～100kHz且峰峰值超過(guò)一定電壓幅值時(shí)，流過(guò)負(fù)載電阻的電流值不小于一個(gè)固定值；電流測(cè)量精度優(yōu)于5％，頻率測(cè)量精度優(yōu)于1％。解決了現(xiàn)有電流信號(hào)檢測(cè)裝置測(cè)量精度低、實(shí)時(shí)效果差的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于Arduino單片機(jī)的電流信號(hào)檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

由電磁感應(yīng)原理可知，放在變化磁通量中的導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(感生電動(dòng)勢(shì))。而若將導(dǎo)體閉合成一回路，則該電動(dòng)勢(shì)會(huì)驅(qū)使電子流動(dòng)，形成感應(yīng)電流(感生電流)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，給世界的工業(yè)和技術(shù)帶來(lái)了一場(chǎng)重大的革命。隨著社會(huì)的發(fā)展電磁感應(yīng)在電工、電子技術(shù)、電氣化、自動(dòng)化方面的廣泛應(yīng)用對(duì)推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。故而對(duì)感應(yīng)電流的研究與測(cè)量，能幫助我們更好的利用它。

目前，在國(guó)內(nèi)使用的小信號(hào)檢測(cè)裝置，由于導(dǎo)體電流變化及周圍環(huán)境的變化而影響電流不斷變化，從而無(wú)法做到小信號(hào)的精確與實(shí)時(shí)檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于Arduino單片機(jī)的電流信號(hào)檢測(cè)裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種基于Arduino單片機(jī)的小信號(hào)檢測(cè)方法，可以通過(guò)繞制的線圈收集感應(yīng)電流，經(jīng)過(guò)Arduino單片機(jī)檢測(cè)并顯示電流信號(hào)的幅值及頻率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于Arduino單片機(jī)的電流信號(hào)檢測(cè)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(zhuǎn)化電路、整流電路和Arduino單片機(jī)，所述TDA功率放大電路的輸入端與外部任意型號(hào)的波形發(fā)生器的輸出端電連接，TDA功率放大電路的輸出端與一個(gè)固定的負(fù)載電阻的一端電連接，且負(fù)載電阻的兩端分別與外接一個(gè)示波器的兩端；同時(shí)負(fù)載電阻的兩端分別外接萬(wàn)用表的兩端；所述TDA功率放大電路與負(fù)載電阻之間的導(dǎo)線上套設(shè)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(hào)輸入電壓放大電路中，電壓放大電路同時(shí)與整流電路和有效值轉(zhuǎn)化電路的輸入端電連接。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述TDA功率放大電路中采用功放電路芯片對(duì)一個(gè)小信號(hào)進(jìn)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(guò)電容C4與外接波形發(fā)生器的正極電連接，波形發(fā)生器的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線接地，功放電路芯片的同相輸入端同時(shí)通過(guò)電阻R1接地，功放電路芯片的負(fù)極電源端與外部5V電源電連接，同時(shí)通過(guò)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(guò)電容C3與電阻R4的一端電連接，電阻R4的另一端同時(shí)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(shí)與功放電路芯片的輸出端電連接，電流表的負(fù)極和示波器電連接，電流表的負(fù)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(shí)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(fù)極與功放電路芯片的負(fù)極電源端電連接，二極管D1的正極同時(shí)與二極管D2的負(fù)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。

作為本發(fā)明再一步的方案：所述電流互感器由聚酯漆包銅線繞制而成的線圈。