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標題: 使用單片機ACS712芯片測電流AD值一直跳變? [打印本頁]

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作者: 一夜暴富    時間: 2022-6-30 19:29
標題: 使用單片機ACS712芯片測電流AD值一直跳變?
有一個負載需要監控電流
精度需要精確到0.1MA-0.01MA的程度
使用ACS712試一試，感覺是沒問題的
至少在用萬用表測的時候沒有問題
然后使用STC8 AD采集
發現AD值一直在波動，波動幅度還很大
并了一個104電容效果不大
軟件上技術欠佳，也不知道該怎么濾波比較好。
電流實際情況在0.16ma的時候
測出來的數據反而是在0.00 0.03 0.12 0.20這四個數之間跳來跳去
電路圖和單片機代碼如下


單片機源程序如下:

1. #include<STC8.H>
   
2. #include "LCDINT.h"
   
3. #include "LCD.h"
   
4. #include "PIC.h"
   
5. #include "intrins.h"
   
6.         float t;
   
7.   float p;
   
8.   float u;
   
9. 
   
10. 
    
11. 
    
12. #define ADCTIM  (*(unsigned char volatile xdata *)0xfea8)
    
13. 
    
14. int main(void)
    
15. {
    
16.     P0M0 = 0x00;
    
17.     P0M1 = 0x00;
    
18.     P2M0 = 0x00;
    
19.     P2M1 = 0x00;
    
20.     P3M0 = 0x00;
    
21.     P3M1 = 0x00;
    
22.     P1M0 = 0x00;                                //設置P1.0為ADC口
    
23.     P1M1 = 0x01;
    
24.                 ADCCFG = 0x0f;                              //設置ADC時鐘為系統時鐘/2/16
    
25.     P_SW2 |= 0x80;
    
26.     ADCTIM = 0x3f;                              //設置ADC內部時序
    
27.     P_SW2 &= 0x7f;
    
28.           ADC_CONTR = 0x80;                           //使能ADC模塊
    
29.         LCD_Init();//LCD初始化
    
30.         LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,BLACK);
    
31.         while(1)
    
32.         {
    
33.         ADC_CONTR |= 0x40;                      //啟動AD轉換
    
34.         _nop_();
    
35.         _nop_();
    
36.         while (!(ADC_CONTR & 0x20));            //查詢ADC完成標志
    
37.         ADC_CONTR &= ~0x20;                     //清完成標志
    
38.         t = ADC_RES;                           //讀取ADC結果
    
39.         p=t/256*3300;
    
40.                  if(p<=2475)
    
41.                  {p=2475;}
    
42. 
    
43.        u=(p-2475)/185;
    
44.         _nop_();
    
45.         _nop_();
    
46.                 LCD_ShowChinese(60,70,"電子",WHITE ,BLACK,32,0);
    
47.                 LCD_ShowString(32,100,"cccc",RED,BLACK,16,0);
    
48.           LCD_ShowIntNum(120,100,p,4,RED,BLACK,16);
    
49.                 LCD_ShowFloatNum1(90,130,u,4,RED,BLACK,16);
    
50.                 LCD_ShowPicture(40,120,40,40,gImage_1);
    
51.                         }
    
52.                 }
    
53. 
    

復制代碼

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作者: Hephaestus    時間: 2022-6-30 21:13
去掉ACS712
兩個電阻分壓得到你想要的電壓，并聯104電容到這個電壓上
把這個電壓連接到單片機
觀察是否還有跳變。

單片機本身是個大規模數字電路，是模擬信號的強干擾源，內部集成的ADC有跳變是正常的，能穩定才奇怪了。

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作者: Y_G_G    時間: 2022-6-30 23:17
這個IC內部的取樣電阻是1.2 mΩ
你用來測量0.01mA的電流,你計算過這個電流在在1.2 mΩ 上能有多少壓降嗎?
5A的時候,這個芯片的輸出電壓是185mV,那0.1mA的時候,輸出會是多少呢?
我感覺你單片機ADC結果跳動的數據只是外部的一點干擾而已,跟電流一點關系都沒有
你可以試一下測量一個300mA或者1A的電流,驗證一下程序

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作者: Hephaestus    時間: 2022-6-30 23:24

Y_G_G 發表于 2022-6-30 23:17
這個IC內部的取樣電阻是1.2 mΩ
你用來測量0.01mA的電流,你計算過這個電流在在1.2 mΩ 上能有多少壓降嗎? ...

說話要嚴禁，霍爾傳感器哪來的取樣電阻，只要是導線就有電阻，1.2 mΩ只是導線電阻而已。

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作者: Y_G_G    時間: 2022-6-30 23:30

Hephaestus 發表于 2022-6-30 23:24
說話要嚴禁，霍爾傳感器哪來的取樣電阻，只要是導線就有電阻，1.2 mΩ只是導線電阻而已。

好的,你是對的

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作者: Y_G_G    時間: 2022-6-30 23:37
因為我不會英文,所以,以為這個是內置取樣電阻的采樣芯片
但這原理是一樣的
你看數據手冊就可以計算出0.1mA能輸出的電壓有多少了
可以認為,acs712基本沒有電壓輸出,單片機的ADC結果不過是ADC誤差和基點一定干擾的結果而已,跟電流一點關系都沒有
這個是acs712量程對應的輸出電壓
你參考一下

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作者: 一夜暴富    時間: 2022-7-1 09:39

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

你好，我試過了。如果用穩壓源直接輸入2.5V，他只會變化0.01V這樣子。
但是用芯片的OUTPUT，就會波動的厲害

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作者: 一夜暴富    時間: 2022-7-1 09:41

Y_G_G 發表于 2022-6-30 23:37
因為我不會英文,所以,以為這個是內置取樣電阻的采樣芯片
但這原理是一樣的
你看數據手冊就可以計算出0.1m ...

您的意思是，OUTPUT輸出是沒問題的，主要還是因為AD受到外部干擾了所以才跳動嗎？

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作者: Y_G_G    時間: 2022-7-1 18:56

一夜暴富 發表于 2022-7-1 09:41
您的意思是，OUTPUT輸出是沒問題的，主要還是因為AD受到外部干擾了所以才跳動嗎？

我的意思是ACS712不能檢測到那么高精度的電流(OUTPUT輸出是有問題的!!!!!!!!!)
單片機不能用ACS712檢測到0.1mA的電流
你的單片機ADC出來的值只是ADC誤差和干擾而已,跟電流壓根就沒有關系
你的理解,跟我說的,壓根就是相反的!

如果是正負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
你去看一下單片機的分辨率,你覺得還能測量到這么小的電流嗎?
我不知道你"感覺沒有問題"的依據是什么

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作者: 17337161031    時間: 2022-7-1 19:26
硬件過程中的那一部分布線可能也會影響

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作者: wulin    時間: 2022-7-1 20:21
STC8系列單片機的ADC最高12位，理論上只能檢出最小1mV電壓（但實際是做不到的）。ACS712流過0.1mA電流只能輸出0.0185mV電壓，遠小于單片機ADC分辨率。根據手冊，ACS712零電流輸出電壓=1/2VCC。樓主“測出來的數是在0.00 0.03 0.12 0.20這四個數之間跳來跳去”說明硬件選擇和軟件編寫都存在問題。

ACS712.pdf (642.19 KB, 下載次數: 10)

2022-7-1 20:48 上傳

點擊文件名下載附件

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作者: 一夜暴富    時間: 2022-7-4 19:00

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

sorry！大哥，我說錯了，是10ma的精度，不是0.1ma，怪我說錯了。
10ma我試了下，精度還勉強可以接受，加了RC濾波后跳變也比較穩定

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作者: 一夜暴富    時間: 2022-7-4 19:00

17337161031 發表于 2022-7-1 19:26
硬件過程中的那一部分布線可能也會影響

一般AD采集布線有什么原則需要遵循嗎，大佬能否細說一下

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作者: 一夜暴富    時間: 2022-7-4 19:01

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

感謝，那天是我口胡說錯了。非常抱歉
讓大佬費心查看資料了
其實我想說的是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
還勉強可以靠軟件中值中衡一下

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作者: Hephaestus    時間: 2022-7-4 19:26

一夜暴富 發表于 2022-7-4 19:01
感謝，那天是我口胡說錯了。非常抱歉
讓大佬費心查看資料了
其實我想說的是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，那就單片機處理完畢后用串口光耦把數據傳出來。

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作者: 一夜暴富    時間: 2022-7-4 19:51

Hephaestus 發表于 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，那就單片機處理完畢后用串口光耦把數據傳出來。

隔離用串口光耦可以詳細說一下嗎，有點不是很理解，感謝！

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作者: Hephaestus    時間: 2022-7-4 19:59

一夜暴富 發表于 2022-7-4 19:51
隔離用串口光耦可以詳細說一下嗎，有點不是很理解，感謝！

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歡迎光臨 (http://www.zg4o1577.cn/bbs/)

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