ZHCSR04 September 2023 AMC130M02
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市電的標(biāo)稱電壓范圍為 100V 至 240V,因此必須按比例縮小該電壓,才能被 ADC 檢測到。圖 9-5 展示了 ADC 通道 1 上用于此電壓調(diào)節(jié)的模擬前端。
電壓測量模擬前端由分壓器網(wǎng)絡(luò)(RHI 和 RLO)以及 RC 低通濾波器(RFILT 和 CFILT)組成。通常還會(huì)放置其他保護(hù)元件(例如尖峰保護(hù)壓敏電阻),但為了簡單起見,此電路中未顯示這些元件。
方程式 11 展示了在給定的市電電壓和選定的分壓器電阻值下,如何計(jì)算饋入 ADC 電壓通道的差分電壓范圍。
在典型設(shè)計(jì)中,RHI 為 300kΩ,RLO 為 750Ω。根據(jù)方程式 11 和選定電阻值,對于 240V 的市電電壓(在相線及中性線間測得),電壓檢測 ADC 的輸入信號電壓擺幅為 ±256mV (182mVRMS)。該電壓完全在 ±1.2V 輸入電壓范圍內(nèi),因此,當(dāng)為電壓通道選擇的 PGA 增益值為 1 時(shí),AMC130M02 可以檢測到該電壓范圍。此外,還可以根據(jù)選定的電阻值和增益設(shè)置組合來測量高達(dá)主電壓四倍(高達(dá) 1000V)的過壓。
ADC 通道 1 的有限輸入阻抗會(huì)導(dǎo)致因 RLO 的非理想分壓而產(chǎn)生的增益誤差和偏移誤差。如具有 ±250mV 輸入和差分輸出的隔離式電壓測量電路 應(yīng)用手冊中所述,與 ADC 的反相輸入串聯(lián)的電阻器可以減少偏移和增益誤差。建議附加串聯(lián)電阻的值近似為 RLO,設(shè)計(jì)步驟記錄在具有 ±250mV 輸入和差分輸出的隔離式電壓測量電路 應(yīng)用手冊中。