一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢狽!1電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路，包括CPU、采樣電路、開關(guān)電路、電壓跟隨器電路、電壓放大器電路，所述采樣電路連接開關(guān)電路，開關(guān)電路均連接電壓跟隨器電路、電壓放大器電路，電壓跟隨器電路連接電壓放大器電路，所CPU均連接開關(guān)電路和電壓放大器電路，本實(shí)用新型提供一種精確度高、可靠性高的一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路。
【專利說明】—種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]不同產(chǎn)品所采用的電子元器件，如電阻、電容、四運(yùn)算放大器都存在微小誤差，由于批次不同，而造成電子元器件的數(shù)值有微小誤差，例如電阻標(biāo)號(hào)為100 Ω，實(shí)際測(cè)的阻值只有99.99Ω，雖然只有微小的誤差，但是用于電路上，會(huì)帶來大的誤差，影響人們的使用。而且四運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)會(huì)受周圍溫度的影響也會(huì)有誤差，這樣無法滿足人們對(duì)電路精確度高的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實(shí)用新型提供一種精確度高、可靠性高、的一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]本實(shí)用新型是一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路，包括CPU、采樣電路、開關(guān)電路、電壓跟隨器電路、電壓放大器電路，所述采樣電路連接開關(guān)電路，開關(guān)電路均連接電壓跟隨器電路、電壓放大器電路，電壓跟隨器電路連接電壓放大器電路，所述CPU均連接開關(guān)電路和電壓放大器電路。
[0006]本實(shí)用新型的采樣電路4包括電阻RS，開關(guān)電路包括N溝道MOS管Q1、電阻R12、電阻R11、電阻R5、電阻R6、電容C2，N溝道MOS管Ql的柵極通過電阻Rll連接CPU的Ctrl端，CPU的Ctrl端通過電阻R12連接信號(hào)地，N溝道MOS管Ql的源極通過電阻R5連接信號(hào)地，N溝道MOS管Ql的漏極通過電阻R6連接電阻RS的一端，電阻RS的另一端連接信號(hào)地，電壓跟隨器電路包括電阻Rl、電阻R2、電容Cl、四運(yùn)算放大器U1C，四運(yùn)算放大器UlC的反向輸入端均連接電阻Rl的一端和電阻R2的一端，電阻Rl的另一端連接電源，電阻R2的另一端連接信號(hào)地，電容Cl和電阻R2相并聯(lián)，四運(yùn)算放大器UlC的同向輸入端連接四運(yùn)算放大器UlC的輸出端，電壓放大器電路包括電阻R8、電容C3、四運(yùn)算放大器U1B、電阻R7、電阻R4、電阻R3，電阻R7的一端連接N溝道MOS管Ql的漏極，電阻R7的另一端連接四運(yùn)算放大器UlB的同向輸入端，電阻R4的一端連接N溝道MOS管Ql的源極，電阻R4的另一端均連接電阻R3的一端和四運(yùn)算放大器UlB的反向輸入端，電阻R3的另一端連接四運(yùn)算放大器UlC的輸出端，四運(yùn)算放大器UlB的同向輸入端通過電阻R8連接四運(yùn)算放大器UlB的輸出端，四運(yùn)算放大器UlB的輸出端還連接CPU的A/D端，四運(yùn)算放大器UlB的輸出端通過電容C3連接信號(hào)地。
[0007]本實(shí)用新型的電阻R12、電阻R11、電阻R2、電阻R3、電阻R8的阻值均為1KΩ，電阻R5、電阻R6的阻值均為100 Ω，電阻R7、電阻R4的阻值均為900 Ω，電阻Rl的阻值為301^，電容(:1、電容03的容值均為10nF,電容C2的容值為InF。
[0008]本實(shí)用新型有益效果:第一次通過CPU儲(chǔ)存開關(guān)電路的開通時(shí)的電壓放大器電路的輸出電壓，第二次通過CPU儲(chǔ)存開關(guān)電路的關(guān)斷時(shí)的電壓放大器電路的輸出電壓，兩次輸出電壓差就是采樣電路的實(shí)際電壓差，雖然兩次輸出電壓都存在誤差，但第二次輸出電壓減去第一次輸出電壓，這樣就將誤差剔除了，采樣電路的電壓就是實(shí)際的電壓值，消除了誤差，這樣采樣電路的電流就是實(shí)際電壓除以采樣電路的阻值，就避免了電子元器件參數(shù)誤差影響了的采樣電路的實(shí)際電流值，精確度高、可靠性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本實(shí)用新型；
[0010]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0013]如圖1，本實(shí)用新型的一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路，包括CPU1、采樣電路4、開關(guān)電路5、電壓跟隨器電路2、電壓放大器電路3，采樣電路4連接開關(guān)電路5，開關(guān)電路5均連接電壓跟隨器電路2、電壓放大器電路3，電壓跟隨器電路2連接電壓放大器電路3，CPUl均連接開關(guān)電路5和電壓放大器電路3。
[0014]如圖2所示，采樣電路4包括電阻Rs，開關(guān)電路5包括N溝道MOS管Q1、電阻R12、電阻R11、電阻R5、電阻R6、電容C2，N溝道MOS管Ql的柵極通過電阻Rll連接CPU的Ctrl端，CPU的Ctrl端通過電阻R12連接信號(hào)地，N溝道MOS管Ql的源極通過電阻R5連接信號(hào)地，N溝道MOS管Ql的漏極通過電阻R6連接電阻RS的一端，電阻RS的另一端連接信號(hào)地，電壓跟隨器電路2包括電阻R1、電阻R2、電容Cl、四運(yùn)算放大器U1C，四運(yùn)算放大器UlC的反向輸入端均連接電阻Rl的一端和電阻R2的一端，電阻Rl的另一端連接電源，電阻R2的另一端連接信號(hào)地，電容Cl和電阻R2相并聯(lián)，四運(yùn)算放大器UlC的同向輸入端連接四運(yùn)算放大器UlC的輸出端，電壓放大器電路3包括電阻R8、電容C3、四運(yùn)算放大器U1B、電阻R7、電阻R4、電阻R3，電阻R7的一端連接N溝道MOS管Ql的漏極，電阻R7的另一端連接四運(yùn)算放大器UlB的同向輸入端，電阻R4的一端連接N溝道MOS管Ql的源極，電阻R4的另一端均連接電阻R3的一端和四運(yùn)算放大器UlB的反向輸入端，電阻R3的另一端連接四運(yùn)算放大器UlC的輸出端，四運(yùn)算放大器UlB的同向輸入端通過電阻R8連接四運(yùn)算放大器UlB的輸出端，四運(yùn)算放大器UlB的輸出端還連接CPU的A/D端，四運(yùn)算放大器UlB的輸出端通過電容C3連接信號(hào)地。
[0015]電阻R12、電阻町1、電阻1?2、電阻1?3、電阻1?8的阻值均為1K Ω，電阻R5、電阻R6的阻值均為100 Ω，電阻R7、電阻R4的阻值均為900 Ω，電阻Rl的阻值為30K Ω，電容Cl、電容C3的容值均為100nF，電容C2的容值為InF。
[0016]工作原理如下:
[0017]如圖2所示，電壓跟隨器電路2中，VCC電阻R1、電阻R2的分壓，電容Cl的濾波和四運(yùn)算放大器UlC的增益為放大倍數(shù)為1，四運(yùn)算放大器UlC輸出穩(wěn)定的參考電壓Vf。
[0018]根據(jù)四運(yùn)算放大器虛短路和虛斷路的原理，流過電阻R3的電流值等于流過電阻R4 的電流值，即 I) (Vf-Va) /R3 = (Va-Vl) / (R4+R5)
[0019]流過電阻R6和電阻R7的電流值等于流過電阻R8的電流值，即
[0020]2) (V2-Vb) / (R6+R7) = (Vb-Vout)/R8, Vout 為四運(yùn)算放大器 UlB 的輸出電壓也就是CPU的A/D端的電壓值。
[0021]3)V1-V2 =Δ V, Vl和V2的電壓差表示為Λ V。
[0022]根據(jù)四運(yùn)算放大器的虛短路的原理，4) Va = Vb0
[0023]將電阻R12、電阻R11、電阻R2、電阻R3、電阻R8的阻值均為10ΚΩ，電阻R5、電阻R6的阻值均為100 Ω，電阻R7、電阻R4的阻值均為900 Ω，電阻Rl的阻值為30ΚΩ帶入上述四個(gè)算式中，可以得出Vout = Vf+ΙΟ Δ V0
[0024]在實(shí)際使用中，第一步是調(diào)零，上電后，當(dāng)CPU的Ctrl端輸出高電平時(shí)，N溝道MOS管Ql導(dǎo)通，即Vx = Vy。
[0025]根據(jù)四運(yùn)算放大器虛短路和虛斷路的原理，流過電阻R4的電流值等于流過電阻R3 的電流值，即算式 a: (Vx-Va) /900 = (Va-Vf)/10000
[0026]流過電阻R7的電流值等于流過電阻R8的電流值，即
[0027](Vy-Vb) /900 = (Vb-Vout)Vout 1/10000,由于 Va = Vb,即
[0028]算式b: (Vy-Va) /900 = (Va-Voutl) Vout/10000,由算式 a 減去算式 b 得出，(Vx-Vy) /900 = (Voutl-Vf)/10000,即 Voutl = 10/9 (Vx-Vy) +Vf0 而 Vx = Vy，也就是①:Voutl = Vf,而Voutl = Vf+ΙΟ Δ V,此時(shí)Λ V = O,由于電阻的存在誤差或者四運(yùn)算放大器受環(huán)境的影響放大倍數(shù)也就有誤差，因此Voutl的實(shí)際值會(huì)偏離Vf。
[0029]第二步是檢測(cè)，調(diào)零完成后，CPU的A/D端將保存這個(gè)Voutl的值，然后，CPU的Ctrl端輸出低電平，N溝道MOS管Ql關(guān)斷，這時(shí)，②:Vout2 = Vf+ΙΟ Δ V2,CPU的A/D端也將保存這個(gè)Vout2的值，由算式②減去算式①可得，
[0030]Vout2-Voutl = 10 Λ V2，Λ V2即為采樣電路兩端的電壓，由于電子元器件存在誤差，那么兩次輸出電壓都存在誤差，第二次輸出電壓Vout2減去第一次輸出電壓Voutl，這樣就將誤差減去了，也就將誤差消除了，采樣電路的電壓即電阻RS就是實(shí)際的電壓值，消除了誤差，這樣采樣電路的電流就是實(shí)際電壓除以采樣電路的阻值，就避免了電子元器件參數(shù)誤差影響了的采樣電路的實(shí)際電流值。
[0031]需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。
[0032]總之，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路，其特征在于，包括CPU(I)、采樣電路(4)、開關(guān)電路(5)、電壓跟隨器電路(2)、電壓放大器電路(3)，所述采樣電路(4)連接開關(guān)電路(5)，所述開關(guān)電路(5)均連接電壓跟隨器電路(2)、電壓放大器電路(3)，所述電壓跟隨器電路⑵連接電壓放大器電路(3)，所述CPU(I)均連接開關(guān)電路(5)和電壓放大器電路⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路，其特征在于，所述采樣電路⑷包括電阻仏，所述開關(guān)電路(5)包括N溝道MOS管Q1、電阻R12、電阻R11、電阻R5、電阻R6、電容C2，所述N溝道MOS管Ql的柵極通過電阻Rll連接CPU的Ctrl端，所述CPU的Ctrl端通過電阻R12連接信號(hào)地，所述N溝道MOS管Ql的源極通過電阻R5連接信號(hào)地，所述N溝道MOS管Ql的漏極通過電阻R6連接電阻RS的一端，所述電阻RS的另一端連接信號(hào)地，所述電壓跟隨器電路(2)包括電阻R1、電阻R2、電容Cl、四運(yùn)算放大器U1C，所述四運(yùn)算放大器UlC的反向輸入端均連接電阻Rl的一端和電阻R2的一端，所述電阻Rl的另一端連接電源，所述電阻R2的另一端連接信號(hào)地，所述電容Cl和電阻R2相并聯(lián)，所述四運(yùn)算放大器UlC的同向輸入端連接四運(yùn)算放大器UlC的輸出端，所述電壓放大器電路⑶包括電阻R8、電容C3、四運(yùn)算放大器U1B、電阻R7、電阻R4、電阻R3，所述電阻R7的一端連接N溝道MOS管Ql的漏極，所述電阻R7的另一端連接四運(yùn)算放大器UlB的同向輸入端，所述電阻R4的一端連接N溝道MOS管Ql的源極，所述電阻R4的另一端均連接電阻R3的一端和四運(yùn)算放大器UlB的反向輸入端，所述電阻R3的另一端連接四運(yùn)算放大器UlC的輸出端，所述四運(yùn)算放大器UlB的同向輸入端通過電阻R8連接四運(yùn)算放大器UlB的輸出端，所述四運(yùn)算放大器UlB的輸出端還連接CPU的A/D端，所述四運(yùn)算放大器UlB的輸出端通過電容C3連接信號(hào)地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種不受電子元器件參數(shù)誤差影響的電流檢測(cè)電路，其特征在于，所述電阻R12、電阻R11、電阻R2、電阻R3、電阻R8的阻值均為1K Ω，所述電阻R5、電阻R6的阻值均為100 Ω，所述電阻R7、電阻R4的阻值均為900 Ω，所述電阻Rl的阻值為30K Ω，所述電容Cl、電容C3的容值均為100nF，所述電容C2的容值為InF。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK204028202SQ201420415735
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】惠濱華, 沈蘇毅, 陳力, 孔增鑫, 杜曉斌 申請(qǐng)人:蘇州路之遙科技股份有限公司