使用單片機(jī)ACS712芯片測(cè)電流AD值一直跳變?

ID:887186 · 發(fā)表于 2022-6-30 19:29

有一個(gè)負(fù)載需要監(jiān)控電流
精度需要精確到0.1MA-0.01MA的程度
使用ACS712試一試，感覺(jué)是沒(méi)問(wèn)題的
至少在用萬(wàn)用表測(cè)的時(shí)候沒(méi)有問(wèn)題
然后使用STC8 AD采集
發(fā)現(xiàn)AD值一直在波動(dòng)，波動(dòng)幅度還很大
并了一個(gè)104電容效果不大
軟件上技術(shù)欠佳，也不知道該怎么濾波比較好。
電流實(shí)際情況在0.16ma的時(shí)候
測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)反而是在0.00 0.03 0.12 0.20這四個(gè)數(shù)之間跳來(lái)跳去
電路圖和單片機(jī)代碼如下

單片機(jī)源程序如下:

#include<STC8.H>
#include "LCDINT.h"
#include "LCD.h"
#include "PIC.h"
#include "intrins.h"
float t;
float p;
float u;
#define ADCTIM (*(unsigned char volatile xdata *)0xfea8)
int main(void)
{
P0M0 = 0x00;
P0M1 = 0x00;
P2M0 = 0x00;
P2M1 = 0x00;
P3M0 = 0x00;
P3M1 = 0x00;
P1M0 = 0x00; //設(shè)置P1.0為ADC口
P1M1 = 0x01;
ADCCFG = 0x0f; //設(shè)置ADC時(shí)鐘為系統(tǒng)時(shí)鐘/2/16
P_SW2 |= 0x80;
ADCTIM = 0x3f; //設(shè)置ADC內(nèi)部時(shí)序
P_SW2 &= 0x7f;
ADC_CONTR = 0x80; //使能ADC模塊
LCD_Init();//LCD初始化
LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,BLACK);
while(1)
{
ADC_CONTR |= 0x40; //啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換
_nop_();
_nop_();
while (!(ADC_CONTR & 0x20)); //查詢ADC完成標(biāo)志
ADC_CONTR &= ~0x20; //清完成標(biāo)志
t = ADC_RES; //讀取ADC結(jié)果
p=t/256*3300;
if(p<=2475)
{p=2475;}
u=(p-2475)/185;
_nop_();
_nop_();
LCD_ShowChinese(60,70,"電子",WHITE ,BLACK,32,0);
LCD_ShowString(32,100,"cccc",RED,BLACK,16,0);
LCD_ShowIntNum(120,100,p,4,RED,BLACK,16);
LCD_ShowFloatNum1(90,130,u,4,RED,BLACK,16);
LCD_ShowPicture(40,120,40,40,gImage_1);
}
}

復(fù)制代碼

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-6-30 21:13

去掉ACS712
兩個(gè)電阻分壓得到你想要的電壓，并聯(lián)104電容到這個(gè)電壓上
把這個(gè)電壓連接到單片機(jī)
觀察是否還有跳變。

單片機(jī)本身是個(gè)大規(guī)模數(shù)字電路，是模擬信號(hào)的強(qiáng)干擾源，內(nèi)部集成的ADC有跳變是正常的，能穩(wěn)定才奇怪了。

ID:401564 · 發(fā)表于 2022-6-30 23:17

這個(gè)IC內(nèi)部的取樣電阻是1.2 mΩ
你用來(lái)測(cè)量0.01mA的電流,你計(jì)算過(guò)這個(gè)電流在在1.2 mΩ 上能有多少壓降嗎?
5A的時(shí)候,這個(gè)芯片的輸出電壓是185mV,那0.1mA的時(shí)候,輸出會(huì)是多少呢?
我感覺(jué)你單片機(jī)ADC結(jié)果跳動(dòng)的數(shù)據(jù)只是外部的一點(diǎn)干擾而已,跟電流一點(diǎn)關(guān)系都沒(méi)有
你可以試一下測(cè)量一個(gè)300mA或者1A的電流,驗(yàn)證一下程序

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-6-30 23:24

Y_G_G 發(fā)表于 2022-6-30 23:17
這個(gè)IC內(nèi)部的取樣電阻是1.2 mΩ
你用來(lái)測(cè)量0.01mA的電流,你計(jì)算過(guò)這個(gè)電流在在1.2 mΩ 上能有多少壓降嗎? ...

說(shuō)話要嚴(yán)禁，霍爾傳感器哪來(lái)的取樣電阻，只要是導(dǎo)線就有電阻，1.2 mΩ只是導(dǎo)線電阻而已。

ID:401564 · 發(fā)表于 2022-6-30 23:30

Hephaestus 發(fā)表于 2022-6-30 23:24
說(shuō)話要嚴(yán)禁，霍爾傳感器哪來(lái)的取樣電阻，只要是導(dǎo)線就有電阻，1.2 mΩ只是導(dǎo)線電阻而已。

好的,你是對(duì)的

ID:401564 · 發(fā)表于 2022-6-30 23:37

因?yàn)槲也粫?huì)英文,所以,以為這個(gè)是內(nèi)置取樣電阻的采樣芯片
但這原理是一樣的
你看數(shù)據(jù)手冊(cè)就可以計(jì)算出0.1mA能輸出的電壓有多少了
可以認(rèn)為,acs712基本沒(méi)有電壓輸出,單片機(jī)的ADC結(jié)果不過(guò)是ADC誤差和基點(diǎn)一定干擾的結(jié)果而已,跟電流一點(diǎn)關(guān)系都沒(méi)有
這個(gè)是acs712量程對(duì)應(yīng)的輸出電壓
你參考一下

ID:887186 · 發(fā)表于 2022-7-1 09:39

Hephaestus 發(fā)表于 2022-6-30 21:13
去掉ACS712
兩個(gè)電阻分壓得到你想要的電壓，并聯(lián)104電容到這個(gè)電壓上
把這個(gè)電壓連接到單片機(jī)

你好，我試過(guò)了。如果用穩(wěn)壓源直接輸入2.5V，他只會(huì)變化0.01V這樣子。
但是用芯片的OUTPUT，就會(huì)波動(dòng)的厲害

ID:887186 · 發(fā)表于 2022-7-1 09:41

Y_G_G 發(fā)表于 2022-6-30 23:37
因?yàn)槲也粫?huì)英文,所以,以為這個(gè)是內(nèi)置取樣電阻的采樣芯片
但這原理是一樣的
你看數(shù)據(jù)手冊(cè)就可以計(jì)算出0.1m ...

您的意思是，OUTPUT輸出是沒(méi)問(wèn)題的，主要還是因?yàn)锳D受到外部干擾了所以才跳動(dòng)嗎？

ID:401564 · 發(fā)表于 2022-7-1 18:56

一夜暴富發(fā)表于 2022-7-1 09:41
您的意思是，OUTPUT輸出是沒(méi)問(wèn)題的，主要還是因?yàn)锳D受到外部干擾了所以才跳動(dòng)嗎？

我的意思是ACS712不能檢測(cè)到那么高精度的電流(OUTPUT輸出是有問(wèn)題的!!!!!!!!!)
單片機(jī)不能用ACS712檢測(cè)到0.1mA的電流
你的單片機(jī)ADC出來(lái)的值只是ADC誤差和干擾而已,跟電流壓根就沒(méi)有關(guān)系
你的理解,跟我說(shuō)的,壓根就是相反的!

如果是正負(fù)5A量程ACS712,那么,1A的輸出電壓就是185mV
0.1mA的輸出就是185/10000=0.0185mV=18.5uV
你去看一下單片機(jī)的分辨率,你覺(jué)得還能測(cè)量到這么小的電流嗎?
我不知道你"感覺(jué)沒(méi)有問(wèn)題"的依據(jù)是什么

ID:329625 · 發(fā)表于 2022-7-1 19:26

硬件過(guò)程中的那一部分布線可能也會(huì)影響

ID:213173 · 發(fā)表于 2022-7-1 20:21

STC8系列單片機(jī)的ADC最高12位，理論上只能檢出最小1mV電壓（但實(shí)際是做不到的）。ACS712流過(guò)0.1mA電流只能輸出0.0185mV電壓，遠(yuǎn)小于單片機(jī)ADC分辨率。根據(jù)手冊(cè)，ACS712零電流輸出電壓=1/2VCC。樓主“測(cè)出來(lái)的數(shù)是在0.00 0.03 0.12 0.20這四個(gè)數(shù)之間跳來(lái)跳去”說(shuō)明硬件選擇和軟件編寫(xiě)都存在問(wèn)題。

ACS712.pdf (642.19 KB, 下載次數(shù): 10)

ID:887186 · 發(fā)表于 2022-7-4 19:00

Y_G_G 發(fā)表于 2022-7-1 18:56
我的意思是ACS712不能檢測(cè)到那么高精度的電流(OUTPUT輸出是有問(wèn)題的!!!!!!!!!)
單片機(jī)不能用ACS712檢測(cè) ...

sorry！大哥，我說(shuō)錯(cuò)了，是10ma的精度，不是0.1ma，怪我說(shuō)錯(cuò)了。
10ma我試了下，精度還勉強(qiáng)可以接受，加了RC濾波后跳變也比較穩(wěn)定

ID:887186 · 發(fā)表于 2022-7-4 19:00

17337161031 發(fā)表于 2022-7-1 19:26
硬件過(guò)程中的那一部分布線可能也會(huì)影響

一般AD采集布線有什么原則需要遵循嗎，大佬能否細(xì)說(shuō)一下

ID:887186 · 發(fā)表于 2022-7-4 19:01

wulin 發(fā)表于 2022-7-1 20:21
STC8系列單片機(jī)的ADC最高12位，理論上只能檢出最小1mV電壓（但實(shí)際是做不到的）。ACS712流過(guò)0.1mA電流只能 ...

感謝，那天是我口胡說(shuō)錯(cuò)了。非常抱歉
讓大佬費(fèi)心查看資料了
其實(shí)我想說(shuō)的是10ma左右的誤差都是可以接受的
我看了下，大概有50ma左右的誤差
還勉強(qiáng)可以靠軟件中值中衡一下

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-7-4 19:26

一夜暴富發(fā)表于 2022-7-4 19:01
感謝，那天是我口胡說(shuō)錯(cuò)了。非常抱歉
讓大佬費(fèi)心查看資料了
其實(shí)我想說(shuō)的是10ma左右的誤差都是可以接受 ...

你要精度那么高還不如直接上采樣電阻，如果需要隔離，那就單片機(jī)處理完畢后用串口光耦把數(shù)據(jù)傳出來(lái)。

ID:887186 · 發(fā)表于 2022-7-4 19:51

Hephaestus 發(fā)表于 2022-7-4 19:26
你要精度那么高還不如直接上采樣電阻，如果需要隔離，那就單片機(jī)處理完畢后用串口光耦把數(shù)據(jù)傳出來(lái)。

隔離用串口光耦可以詳細(xì)說(shuō)一下嗎，有點(diǎn)不是很理解，感謝！

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-7-4 19:59

一夜暴富發(fā)表于 2022-7-4 19:51
隔離用串口光耦可以詳細(xì)說(shuō)一下嗎，有點(diǎn)不是很理解，感謝！

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使用單片機(jī)ACS712芯片測(cè)電流AD值一直跳變?