一种不受电子元器件参数误差影响的电流检狈!1电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路，包括CPU、采样电路、开关电路、电压跟随器电路、电压放大器电路，所述采样电路连接开关电路，开关电路均连接电压跟随器电路、电压放大器电路，电压跟随器电路连接电压放大器电路，所CPU均连接开关电路和电压放大器电路，本实用新型提供一种精确度高、可靠性高的一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路。
【专利说明】—种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路。
【背景技术】
[0002]不同产品所采用的电子元器件，如电阻、电容、四运算放大器都存在微小误差，由于批次不同，而造成电子元器件的数值有微小误差，例如电阻标号为100 Ω，实际测的阻值只有99.99Ω，虽然只有微小的误差，但是用于电路上，会带来大的误差，影响人们的使用。而且四运算放大器的放大倍数会受周围温度的影响也会有误差，这样无法满足人们对电路精确度高的要求。
实用新型内容
[0003]针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种精确度高、可靠性高、的一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:
[0005]本实用新型是一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路，包括CPU、采样电路、开关电路、电压跟随器电路、电压放大器电路，所述采样电路连接开关电路，开关电路均连接电压跟随器电路、电压放大器电路，电压跟随器电路连接电压放大器电路，所述CPU均连接开关电路和电压放大器电路。
[0006]本实用新型的采样电路4包括电阻RS，开关电路包括N沟道MOS管Q1、电阻R12、电阻R11、电阻R5、电阻R6、电容C2，N沟道MOS管Ql的栅极通过电阻Rll连接CPU的Ctrl端，CPU的Ctrl端通过电阻R12连接信号地，N沟道MOS管Ql的源极通过电阻R5连接信号地，N沟道MOS管Ql的漏极通过电阻R6连接电阻RS的一端，电阻RS的另一端连接信号地，电压跟随器电路包括电阻Rl、电阻R2、电容Cl、四运算放大器U1C，四运算放大器UlC的反向输入端均连接电阻Rl的一端和电阻R2的一端，电阻Rl的另一端连接电源，电阻R2的另一端连接信号地，电容Cl和电阻R2相并联，四运算放大器UlC的同向输入端连接四运算放大器UlC的输出端，电压放大器电路包括电阻R8、电容C3、四运算放大器U1B、电阻R7、电阻R4、电阻R3，电阻R7的一端连接N沟道MOS管Ql的漏极，电阻R7的另一端连接四运算放大器UlB的同向输入端，电阻R4的一端连接N沟道MOS管Ql的源极，电阻R4的另一端均连接电阻R3的一端和四运算放大器UlB的反向输入端，电阻R3的另一端连接四运算放大器UlC的输出端，四运算放大器UlB的同向输入端通过电阻R8连接四运算放大器UlB的输出端，四运算放大器UlB的输出端还连接CPU的A/D端，四运算放大器UlB的输出端通过电容C3连接信号地。
[0007]本实用新型的电阻R12、电阻R11、电阻R2、电阻R3、电阻R8的阻值均为1KΩ，电阻R5、电阻R6的阻值均为100 Ω，电阻R7、电阻R4的阻值均为900 Ω，电阻Rl的阻值为301^，电容(:1、电容03的容值均为10nF,电容C2的容值为InF。
[0008]本实用新型有益效果:第一次通过CPU储存开关电路的开通时的电压放大器电路的输出电压，第二次通过CPU储存开关电路的关断时的电压放大器电路的输出电压，两次输出电压差就是采样电路的实际电压差，虽然两次输出电压都存在误差，但第二次输出电压减去第一次输出电压，这样就将误差剔除了，采样电路的电压就是实际的电压值，消除了误差，这样采样电路的电流就是实际电压除以采样电路的阻值，就避免了电子元器件参数误差影响了的采样电路的实际电流值，精确度高、可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0010]图1为本实用新型系统框图；
[0011]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0013]如图1，本实用新型的一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路，包括CPU1、采样电路4、开关电路5、电压跟随器电路2、电压放大器电路3，采样电路4连接开关电路5，开关电路5均连接电压跟随器电路2、电压放大器电路3，电压跟随器电路2连接电压放大器电路3，CPUl均连接开关电路5和电压放大器电路3。
[0014]如图2所示，采样电路4包括电阻Rs，开关电路5包括N沟道MOS管Q1、电阻R12、电阻R11、电阻R5、电阻R6、电容C2，N沟道MOS管Ql的栅极通过电阻Rll连接CPU的Ctrl端，CPU的Ctrl端通过电阻R12连接信号地，N沟道MOS管Ql的源极通过电阻R5连接信号地，N沟道MOS管Ql的漏极通过电阻R6连接电阻RS的一端，电阻RS的另一端连接信号地，电压跟随器电路2包括电阻R1、电阻R2、电容Cl、四运算放大器U1C，四运算放大器UlC的反向输入端均连接电阻Rl的一端和电阻R2的一端，电阻Rl的另一端连接电源，电阻R2的另一端连接信号地，电容Cl和电阻R2相并联，四运算放大器UlC的同向输入端连接四运算放大器UlC的输出端，电压放大器电路3包括电阻R8、电容C3、四运算放大器U1B、电阻R7、电阻R4、电阻R3，电阻R7的一端连接N沟道MOS管Ql的漏极，电阻R7的另一端连接四运算放大器UlB的同向输入端，电阻R4的一端连接N沟道MOS管Ql的源极，电阻R4的另一端均连接电阻R3的一端和四运算放大器UlB的反向输入端，电阻R3的另一端连接四运算放大器UlC的输出端，四运算放大器UlB的同向输入端通过电阻R8连接四运算放大器UlB的输出端，四运算放大器UlB的输出端还连接CPU的A/D端，四运算放大器UlB的输出端通过电容C3连接信号地。
[0015]电阻R12、电阻町1、电阻1?2、电阻1?3、电阻1?8的阻值均为1K Ω，电阻R5、电阻R6的阻值均为100 Ω，电阻R7、电阻R4的阻值均为900 Ω，电阻Rl的阻值为30K Ω，电容Cl、电容C3的容值均为100nF，电容C2的容值为InF。
[0016]工作原理如下:
[0017]如图2所示，电压跟随器电路2中，VCC电阻R1、电阻R2的分压，电容Cl的滤波和四运算放大器UlC的增益为放大倍数为1，四运算放大器UlC输出稳定的参考电压Vf。
[0018]根据四运算放大器虚短路和虚断路的原理，流过电阻R3的电流值等于流过电阻R4 的电流值，即 I) (Vf-Va) /R3 = (Va-Vl) / (R4+R5)
[0019]流过电阻R6和电阻R7的电流值等于流过电阻R8的电流值，即
[0020]2) (V2-Vb) / (R6+R7) = (Vb-Vout)/R8, Vout 为四运算放大器 UlB 的输出电压也就是CPU的A/D端的电压值。
[0021]3)V1-V2 =Δ V, Vl和V2的电压差表示为Λ V。
[0022]根据四运算放大器的虚短路的原理，4) Va = Vb0
[0023]将电阻R12、电阻R11、电阻R2、电阻R3、电阻R8的阻值均为10ΚΩ，电阻R5、电阻R6的阻值均为100 Ω，电阻R7、电阻R4的阻值均为900 Ω，电阻Rl的阻值为30ΚΩ带入上述四个算式中，可以得出Vout = Vf+ΙΟ Δ V0
[0024]在实际使用中，第一步是调零，上电后，当CPU的Ctrl端输出高电平时，N沟道MOS管Ql导通，即Vx = Vy。
[0025]根据四运算放大器虚短路和虚断路的原理，流过电阻R4的电流值等于流过电阻R3 的电流值，即算式 a: (Vx-Va) /900 = (Va-Vf)/10000
[0026]流过电阻R7的电流值等于流过电阻R8的电流值，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 减去算式 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,此时Λ V = O,由于电阻的存在误差或者四运算放大器受环境的影响放大倍数也就有误差，因此Voutl的实际值会偏离Vf。
[0029]第二步是检测，调零完成后，CPU的A/D端将保存这个Voutl的值，然后，CPU的Ctrl端输出低电平，N沟道MOS管Ql关断，这时，②:Vout2 = Vf+ΙΟ Δ V2,CPU的A/D端也将保存这个Vout2的值，由算式②减去算式①可得，
[0030]Vout2-Voutl = 10 Λ V2，Λ V2即为采样电路两端的电压，由于电子元器件存在误差，那么两次输出电压都存在误差，第二次输出电压Vout2减去第一次输出电压Voutl，这样就将误差减去了，也就将误差消除了，采样电路的电压即电阻RS就是实际的电压值，消除了误差，这样采样电路的电流就是实际电压除以采样电路的阻值，就避免了电子元器件参数误差影响了的采样电路的实际电流值。
[0031]需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一种具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。
[0032]总之，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路，其特征在于，包括CPU(I)、采样电路(4)、开关电路(5)、电压跟随器电路(2)、电压放大器电路(3)，所述采样电路(4)连接开关电路(5)，所述开关电路(5)均连接电压跟随器电路(2)、电压放大器电路(3)，所述电压跟随器电路⑵连接电压放大器电路(3)，所述CPU(I)均连接开关电路(5)和电压放大器电路⑶。
2.根据权利要求1所述一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路，其特征在于，所述采样电路⑷包括电阻仏，所述开关电路(5)包括N沟道MOS管Q1、电阻R12、电阻R11、电阻R5、电阻R6、电容C2，所述N沟道MOS管Ql的栅极通过电阻Rll连接CPU的Ctrl端，所述CPU的Ctrl端通过电阻R12连接信号地，所述N沟道MOS管Ql的源极通过电阻R5连接信号地，所述N沟道MOS管Ql的漏极通过电阻R6连接电阻RS的一端，所述电阻RS的另一端连接信号地，所述电压跟随器电路(2)包括电阻R1、电阻R2、电容Cl、四运算放大器U1C，所述四运算放大器UlC的反向输入端均连接电阻Rl的一端和电阻R2的一端，所述电阻Rl的另一端连接电源，所述电阻R2的另一端连接信号地，所述电容Cl和电阻R2相并联，所述四运算放大器UlC的同向输入端连接四运算放大器UlC的输出端，所述电压放大器电路⑶包括电阻R8、电容C3、四运算放大器U1B、电阻R7、电阻R4、电阻R3，所述电阻R7的一端连接N沟道MOS管Ql的漏极，所述电阻R7的另一端连接四运算放大器UlB的同向输入端，所述电阻R4的一端连接N沟道MOS管Ql的源极，所述电阻R4的另一端均连接电阻R3的一端和四运算放大器UlB的反向输入端，所述电阻R3的另一端连接四运算放大器UlC的输出端，所述四运算放大器UlB的同向输入端通过电阻R8连接四运算放大器UlB的输出端，所述四运算放大器UlB的输出端还连接CPU的A/D端，所述四运算放大器UlB的输出端通过电容C3连接信号地。
3.根据权利要求2所述一种不受电子元器件参数误差影响的电流检测电路，其特征在于，所述电阻R12、电阻R11、电阻R2、电阻R3、电阻R8的阻值均为1K Ω，所述电阻R5、电阻R6的阻值均为100 Ω，所述电阻R7、电阻R4的阻值均为900 Ω，所述电阻Rl的阻值为30K Ω，所述电容Cl、电容C3的容值均为100nF，所述电容C2的容值为InF。
【文档编号】G01R19/00GK204028202SQ201420415735
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】惠滨华, 沈苏毅, 陈力, 孔增鑫, 杜晓斌 申请人:苏州路之遥科技股份有限公司