如何用单片机测量交流电流 武汉莫问信息科技有限公司

单片机如何测量交流电压电流和采样单相电流，单片机如何检测电流和采集电流过载报警，单片机如何同时检测电流和电压，单片机如何检测1A到10A的电流？单片机采集电压，用单片机检测电流的大小(用10欧姆的标准电阻检测约500ma，转换成5V电压，再由A/D芯片转换成数字量，由单片机计算处理。单片机采集线圈电压，转换成电流数据。

串联一个合适的电阻，一端接地，另一端接420ma电流信号。然后，在420ma电流信号端子处引出一根导线。如果电流太小，加一个射极跟随器，就可以测出电流了。射极跟随器的主要作用是放大交流电，从而提高整个放大电路的负载能力。因为所有的电压值都是单片机采集的，所以不能直接采集电流值。串联一个电阻可以把电流变成电压(欧姆定律)，然后采集电压。

电压由ADC直接测量。电流通过电阻转换成电压，然后由ADC测量。频率由计数器或计时器测量。当然，通过V/F转换，可以将电压、电流信号转换成频率信号，也可以完成测量。串口采集频率的说法没听过。这样工业采集设备的电压电流频率都是由AD来完成~ MCU通过DA ~将采集到的数据转换成常见的420mA信号传输给DCS模块~或者直接用485总线和422总线合并成CAN总线，然后DCS模块经过处理添加地址后转换成串口或者通过局域网连接计算机。

在学校实验中，可以在电路中接入一个串联采样电阻(电阻丝0.01ω)并转换成电压，然后用运算放大器放大，经A/D采集后输入单片机；在实际应用中，可以直接买一个数字电流互感器，可以百度搜索。现实中，串联电阻并不容易。交流电流信号放大后，经过整流滤波，这样检测会延迟，瞬态响应差。我查了一个交流发射机的响应时间:≤400ms，比较慢。我年轻的时候是变频器驱动电机，要求反应快。否则过载会烧坏功率模块，我只能通过串联采样电阻直接控制保护电路，变频器的单片机采集后再动作就来不及了。

检测电压:首先将检测到的电压转换成AD的输入电压范围，再通过AD转换成数字信号发送给CPU。根据实际情况，可以选择通过采样电阻采样或者直接对电压进行采样。电流信号可以用电流互感器采样，也可以用采样电阻采样，视具体情况而定。如果使用采样电阻，首先根据采样电流范围和AD的输入电压范围计算采样电阻的阻值和功率，电流在采样电阻上变成电压信号，与检测电压相同。

我告诉你一个偷懒的方法。我以前是用电度表和光电接收对做的。直接检测电能表的匝数，就可以计算出交流功率，除以交流电压，得到电流。主线上绕有线圈，单片机采集线圈电压并转换成电流数据。这取决于你的交流电流有多大。一般用I/V电路把电流转换成电压，然后用RMSTODC ic得到电压，再用ad采集，或者直接把电流加到采样电阻上，用隔离运算放大器转换成电压。

检测电流通过10欧姆的标准电阻转换成5V电压，再由A/D芯片转换成数字量，再由单片机计算处理。它可以被显示或发送到计算机。用国产单片机STC2C5620AD系列单片机，芯片内有10位A/D电路，不需要外接A/D芯片，更高精度的A/D转换需要外扩。使用外部A/D芯片时，电流采样电阻应根据最大允许输入电压计算。

采样单相电流，选择电流互感器作为采样器件，根据你的实际电流选择互感器的电流比。比如工作电流在50，100 A之间，选择100/5A的变压器。变压器二次极的最大输出电流为5 A，你可以用一个3050W，精度为1%，阻值为1欧姆的电阻作为变压器的二次负载。从该电阻两端获取电压，将正弦波信号转换为DC。

这很简单。如果是DC，用康铜线或者分流器把电流转换成电压，然后输入专门的电压电流采集芯片，比如cs5460，只需要几块钱，运放和负电源都不需要，只需要5v就行；如果交流比较简单，也可以用康铜线或者交流变压器，然后在变压器的二次侧用电阻采样，再接5460，单片机和cs5460A进行spi通信，就可以直接读取对应的ad值。