入围稿分享(一）：电流信号检测系统

摘    要

依据要求，入围咱们妄想了一套电流信号检测装置。稿分本系统由 STM32 单片机及功率放大模块、享电峰值检测模块、流信比照器模块、号检辅助电源模块组成。测系本系统可能经由信号发生器输入的入围正弦波经由火压解决在经由功率放大器后经由导线衔接 10Ω 电阻负载，组成一电流环路妄想非打仗式传感的稿分电流信号检测装置，检测环路电流信号的享电幅度及频率，并将信号的流信参数乐成呈现进去。当输入正弦信号频率畛域为 50Hz-1kHz 时,号检 流过 10Ω 负载电阻的电流峰峰值不小于 1A，且电流信号无失真且使被测正弦电流峰峰值畛域为 10mA-1A，测系电流丈量精度优于 5%，入围频率丈量精度优于 1%。稿分

目    录

一.系统妄想

1.1 功率放大模块的享电抉择

1.2 峰值检测模块的抉择

1.3 比照器模块的抉择

二.事实合成与合计

2.1  电流丈量方式

2.2 谐波重量丈量方式

三.电路妄想

四.测试妄想与测试服从

4.1 测试妄想

4.2  测试条件与仪器

4.3  测试服从及合成

4.3.1 测试服从（数据）

4.3.2 测试合成与论断

一、系统妄想

1.1功率放大模块的抉择

LM1875

LM1875 是美国国家半导体公司 20 世纪 90 年月初推出的一款音频功放 IC,它接管TO -220 封装，中间元件少，功能优异，其音质不断广受好评，LM1875体积小巧，且功率可达 30W，外部也有过载、过热及激情负载反峰电压呵护。

TDA2030A

TDA2030A 是一种单片集成电路，用于低频率类 AB 放大器。在 Vs max=44V 的状态下，它特意适用于更坚贞的运用挨次，而不需要重新取患上恳求，而运用低老本的使命职员则需要 35 W 的驱动电路。TDA2030A 提供高输入电流，而且具备十分低的谐波以及交织失真。此外，该配置装备部署还集成为了一种短路呵护系统，该系统包罗一种被动限度耗散功率的布置，以便将输入晶体管的使命点连结在牢靠操作区域内。还包罗传统的热敞开系统。

TDA2030A 放大为 30 倍左右，而 LM1875 平凡为 20 倍左右。TDA2030A 价格比LM1875 自制，就持久性来说 TDA2030A 更好。

1.2峰值检测模块电路的抉择

计划一

妄想二

因为计划一的电路仿真进去的波形有一个坡度，并非很好的拟合为峰值， 而第二个电路患上到的峰值正好以及输入信号的正弦波的最大值相切，正好组成一条直线，这便是所说的峰值。即检测呈现的服从是一条直线。

1.3比照器模块的抉择

LM393 比照器翻转速率更快,平个别 N 秒级,LM358 要到 U 秒级。LM393 是开漏输入的,更重大实现逻辑电平兼容。以是抉择高速的 LM393 作为比照器正弦波转方波，从而测出晃动的频率。

二、事实合成与合计

2.1电流丈量方式

经由单片机实现电压检测，频率检测，并实现电流峰峰值，振幅值的转换。挨次基于 STM32F103VET6 单片机，经由十二位 AD 采样，并转换成电压值。将电压与待测电流的数据拟合，患上到响应的关连式，从而在 TFT 上呈现响应的电流峰峰值以及振幅值。频率合计主要经由单片机的低级定时器妨碍 PWM 捉拿，比照两次回升沿之间的光阴，来患上出 PWM 波的频率。

道理图

2.2谐波重量丈量方式

对于一个或者整数个信号周期的信号样本妨碍傅里叶变换，即可患上到信号的直流重量、基波调以及波的幅值以及相位。

三、电路妄想

四、测试妄想与测试服从

4.1测试妄想

经由单片机实现电压检测，频率检测，并实现电流峰峰值，振幅值的转换。挨次基于 STM32F103VET6 单片机，经由十二位 AD 采样，并转换成电压值。将电压与待测电流的数据拟合，患上到响应的关连式，从而在 TFT 上呈现响应的电流峰峰值以及振幅值。频率合计主要经由单片机的低级定时器妨碍 PWM 捉拿，比照两次回升沿之间的光阴，来患上出 PWM 波的频率。

4.2测试条件与仪器

由信号发生器输入信号患上到规范的电压峰峰值，而后接硬件电路模块提供单片机读取电流峰峰值，经由读取数值经由重大合计酿成电压值与规范值比照。调节挨次算法患上到输入与输入相同。

4.3测试服从及合成

4.3.1测试服从（数据）

4.3.2测试合成与论断

测试频率时经由 LM393 将正弦波转换为方波，将信号提供单片机，妨碍信号的读取。丈量频率可能达到精度为 1%。丈量的电流值是电转达感器传出的电压， 需要经由软件的调试来患上到负载两头的精确电流。即经由丈量多组数值求取平均值，将平均值拟合为一条曲线，患上到函数关连。经由软件的调试，以达到电流峰峰值的丈量精度以及畛域要求。经由以上调试最终根基取患了要求的电流畛域10mA—1A 以及精度可达 1%即优于 5%。

作者简介：张琳翊，女，1999年生人，现就读于中国计量大学测控技术与仪器业余。在校时期，取患上学业三等奖学金两次；一再退出电子妄想角逐，先后获院赛一等奖一次，三等奖一次，校赛二等奖一次，并获省赛乐成参赛奖。退出试验室名目‘’头发丝直径的丈量‘’。

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