CN214539786U - 一种高精度电流采集电路 - Google Patents
一种高精度电流采集电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214539786U CN214539786U CN202120507766.4U CN202120507766U CN214539786U CN 214539786 U CN214539786 U CN 214539786U CN 202120507766 U CN202120507766 U CN 202120507766U CN 214539786 U CN214539786 U CN 214539786U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- capacitor
- operational amplifier
- unit
- pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本实用新型提出了一种高精度电流采集电路，包括依次设置的RC滤波单元，用于过滤外部霍尔传感器采集电流过程中的干扰信号；运算放大器跟随单元，用于对过滤后的电流模型信号进行跟随；模数转换单元；将模拟信号转换成数字信号，完成转换后的信号通过IIC通信与外部芯片完成数据信息传输。本实用新型采用运算放大器跟随单元，具有输入阻抗高，输出阻抗低，抗干扰能力强的优点，采用模数转换单元；具备采集稳定，转换速率快的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流采集的技术领域，尤其涉及一种高精度电流采集电路。
背景技术
目前汽车业是我国经济发展的重要支柱，但我国的石油资源却仅占世界石油资源的2％，人口数量却占世界总量的22％。汽车业发展给我国环境保护带来了很大的压力，废气、噪音时刻影响着城市的环境。近年来全球石油资源日趋紧张、价格屡创新高，以及严重的大气污染和地球温室效应的加剧，新的能源来代替对传统石油资源的依赖，特别是科技和电力驱动技术得到不断发展完善下，新能源汽车将作为未来汽车的主要发展方向。
电池管理系统(BMS)是电动汽车的核心组成部分，而BMS中最重要的就是SOC算法。目前电流积分法(也叫安时积分法)，是SOC的主流算法，广泛应用于电动汽车、园林工具、储能等领域，所以电流的采集精度以及稳定性很大程度上影响了SOC算法的准确性。
实用新型内容
为了提高电流采集的精度、可靠性、抗干扰能力，本发明提出了一种高精度电流采集电路，具体方案如下：
一种高精度电流采集电路，包括依次设置的
RC滤波单元，用于过滤外部霍尔传感器采集电流过程中的干扰信号；
运算放大器跟随单元，用于对过滤后的电流模型信号进行跟随；
模数转换单元；将模拟信号转换成数字信号，完成转换后的信号通过IIC通信与外部芯片完成数据信息传输。
具体地说，所述RC滤波单元包括电容CI01、电阻RI01、电阻RI02、电容CI02、电阻RI03、电容CI03，外部用于采集电流的霍尔传感器输出端与电容CI01、电阻RI01的一端连接，电容CI01和电阻RI01的另一端均与地连接，输出端经过电阻RI02后与电阻RI03和电容CI02的一端连接，电阻RI03的另一端作为RC滤波单元的输出端，RC滤波单元的输出端经过电容CI03与地连接。
具体地说，包括运算放大器UI01A、电阻RI04、电容CI04、电阻R121，所述运算放大器的正输入端与RC滤波单元的输出端连接，负输入端与输出端连接，所述输出端经过电阻RI04后作为运算放大器跟随单元的输出端Vout1 detect+，输出端Vout1 detect+经过电阻R121作为运算放大器跟随单元的输出端Vout1ADC。
具体地说，所述运算放大器UI01A的型号为OPA2348-Q1。
具体地说，所述RC滤波单元和运算放大器跟随单元包括多组。
具体地说，所述模数转换单元包括转换芯片UI02、电阻RI19、电阻RI20、电阻RI23、电阻RI24、电阻RI25、电阻RI26、电容CI06、电容CI07,转换芯片UI02的第2引脚经过电阻R109与第一电源VCC连接，第4引脚和或第5引脚分别与若干个运算放大器跟随器输出端对应连接，第6引脚和第7引脚经过电阻RI20与地连接，第8引脚与第二电源5VA连接，然后经过并联的电容CI06和电容CI07与地连接；第9引脚经过电阻RI24作为第一输出端ISen-SDA,还通过电阻RI25与第一电源VCC连接实现上拉，第10引脚经过电阻RI23作为第二输出端ISen-SCLK,还通过电阻RI26与第一电源VCC连接实现上拉。
具体地说，所述转换芯片UI02的型号为ADS1115-Q1。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用运算放大器跟随单元，具有输入阻抗高，输出阻抗低，抗干扰能力强的优点，采用模数转换单元；具备采集稳定，转换速率快的优点。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种高精度电流采集电路中RC滤波单元的电路图。
图2为本实用新型提出的一种高精度电流采集电路中运算放大器跟随单元的电路图。
图3为本实用新型提出的一种高精度电流采集电路中模数转换单元的电路图。
具体实施方式
参照图1-3，本实用新型提出一种高精度电流采集电路，包括依次设置的RC滤波单元、运算放大器跟随单元、模数转换单元。
如图1所示，所述RC滤波单元包括电容CI01、电阻RI01、电阻RI02、电容CI02、电阻RI03、电容CI03，外部用于采集电流的霍尔传感器输出端与电容CI01、电阻RI01的一端连接，电容CI01和电阻RI01的另一端均与地连接，输出端经过电阻RI02后与电阻RI03和电容CI02的一端连接，电阻RI03的另一端作为RC滤波单元的输出端，RC滤波单元的输出端经过电容CI03与地连接。
如图2所示，所述运算放大器跟随单元包括运算放大器UI01A、电阻RI04、电容CI04、电阻R121，在该实施例中，运算放大器UI01A的型号为OPA2348-Q1.所述运算放大器的正输入端与RC滤波单元的输出端连接，负输入端与输出端连接，所述输出端经过电阻RI04后作为运算放大器跟随单元的输出端Vout1detect+，输出端Vout1 detect+经过电阻R121作为运算放大器跟随单元的输出端Vout1 ADC。运算放大器UI01A的第8引脚与第二电源5VA连接，第4引脚与地连接。
所述RC滤波单元和运算放大器跟随单元包括多组，在该实施例中为2组，图1为其中的一组，另一组的输出端Vout2 detect+和输出端Vout1 detect+均与模数转换单元的对应端口连接。
如图3所示，所述模数转换单元包括转换芯片UI02、电阻RI19、电阻RI20、电阻RI23、电阻RI24、电阻RI25、电阻RI26、电容CI06、电容CI07,在该实施例中，转换芯片UI02的型号为ADS1115-Q1，转换芯片UI02的第2引脚经过电阻R109与第一电源VCC连接，第4引脚和第5引脚分别与输出端Vout1 detect+和的输出端Vout2 detect+对应连接，第6引脚和第7引脚经过电阻RI20与地连接，第8引脚与第二电源5VA连接，然后经过并联的电容CI06和电容CI07与地连接。第9引脚经过电阻RI24作为第一输出端ISen-SDA,还通过电阻RI25与第一电源VCC连接实现上拉，第10引脚经过电阻RI23作为第二输出端ISen-SCLK,还通过电阻RI26与第一电源VCC连接实现上拉。
本电路的工作原理为：
外部的霍尔传感器把采集的电流值转换成电压信号发送到对应的RC滤波单元进行滤波，滤除干扰信号后输送到运算放大器跟随单元中，从而起到隔离缓冲的作用，并且保证信号不会衰减，这样也降低了干扰信号的影响程度。经过运算放大器跟随单元后的信号输入到模数转换单元中，将模拟信号转换成数字信号，完成转换后的信号通过IIC通信与外部芯片完成数据信息传输。该电路的设计可以提高电流采集的精度，数据可靠。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高精度电流采集电路，其特征在于，包括依次设置的
RC滤波单元，用于过滤外部霍尔传感器采集电流过程中的干扰信号；
运算放大器跟随单元，用于对过滤后的电流模型信号进行跟随；
模数转换单元；将模拟信号转换成数字信号，完成转换后的信号通过IIC通信与外部芯片完成数据信息传输。
2.根据权利要求1所述的一种高精度电流采集电路，其特征在于，所述RC滤波单元包括电容CI01、电阻RI01、电阻RI02、电容CI02、电阻RI03、电容CI03，外部用于采集电流的霍尔传感器输出端与电容CI01、电阻RI01的一端连接，电容CI01和电阻RI01的另一端均与地连接，输出端经过电阻RI02后与电阻RI03和电容CI02的一端连接，电阻RI03的另一端作为RC滤波单元的输出端，RC滤波单元的输出端经过电容CI03与地连接。
3.根据权利要求1所述的一种高精度电流采集电路，其特征在于，包括运算放大器UI01A、电阻RI04、电容CI04、电阻R121，所述运算放大器的正输入端与RC滤波单元的输出端连接，负输入端与输出端连接，所述输出端经过电阻RI04后作为运算放大器跟随单元的输出端Vout1 detect+，输出端Vout1detect+经过电阻R121作为运算放大器跟随单元的输出端Vout1 ADC。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高精度电流采集电路，其特征在于，所述运算放大器UI01A的型号为OPA2348-Q1。
5.根据权利要求1所述的一种高精度电流采集电路，其特征在于，所述RC滤波单元和运算放大器跟随单元包括多组。
6.根据权利要求1所述的一种高精度电流采集电路，其特征在于，所述模数转换单元包括转换芯片UI02、电阻RI19、电阻RI20、电阻RI23、电阻RI24、电阻RI25、电阻RI26、电容CI06、电容CI07,转换芯片UI02的第2引脚经过电阻R109与第一电源VCC连接，第4引脚和或第5引脚分别与若干个运算放大器跟随器输出端对应连接，第6引脚和第7引脚经过电阻RI20与地连接，第8引脚与第二电源5VA连接，然后经过并联的电容CI06和电容CI07与地连接；第9引脚经过电阻RI24作为第一输出端ISen-SDA,还通过电阻RI25与第一电源VCC连接实现上拉，第10引脚经过电阻RI23作为第二输出端ISen-SCLK,还通过电阻RI26与第一电源VCC连接实现上拉。
7.根据权利要求6所述的一种高精度电流采集电路，其特征在于，所述转换芯片UI02的型号为ADS1115-Q1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120507766.4U CN214539786U (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 一种高精度电流采集电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120507766.4U CN214539786U (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 一种高精度电流采集电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214539786U true CN214539786U (zh) | 2021-10-29 |
Family
ID=78262204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120507766.4U Active CN214539786U (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 一种高精度电流采集电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214539786U (zh) |
-
2021
- 2021-03-10 CN CN202120507766.4U patent/CN214539786U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103336667B (zh) | 一种通用多通道数据采集系统 | |
| CN203705533U (zh) | 电动汽车霍尔电流传感器电流检测电路 | |
| CN202059389U (zh) | 电压采样电路 | |
| CN204666715U (zh) | 一种电动汽车动力电池电流检测系统 | |
| CN102981041A (zh) | 一种单体电池监控系统 | |
| CN110702974B (zh) | 一种高可靠性交流伺服电机电流采样电路 | |
| CN205748484U (zh) | 一种基于fpga的多通道数据采集系统 | |
| CN203519723U (zh) | 宽量程直流电能表 | |
| CN106774029A (zh) | 高精度模拟信号隔离转换输出系统 | |
| CN214539786U (zh) | 一种高精度电流采集电路 | |
| CN103076480B (zh) | 微小信号采集卡 | |
| CN102710248A (zh) | 一种电压隔离采集电路 | |
| CN202649436U (zh) | 电池电量传感控制装置 | |
| CN208334493U (zh) | 一种用于电动汽车电池管理系统的电流采集电路 | |
| CN205176570U (zh) | Rj-45以太网接口的混合i/o数据采集模块 | |
| CN2663986Y (zh) | 一种用于列车轮对运行状态的智能型监测装置 | |
| CN202092805U (zh) | 一种力传感器的信号获取电路 | |
| CN110850761A (zh) | 一种高精度模拟量采集电路 | |
| CN203812008U (zh) | 模拟信号采集装置 | |
| CN206594490U (zh) | 高精度模拟信号隔离转换输出系统 | |
| CN102497194A (zh) | 电压采样方法及电压采样电路 | |
| CN203179278U (zh) | 一种基于光纤通讯技术的传感器信号采集模块 | |
| CN202994876U (zh) | 微小信号采集卡 | |
| CN211856874U (zh) | 一种基于计量单元的剩余电流互感器测量及异常检测电路 | |
| CN210294383U (zh) | 一种高精度直流计量信号采样电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |