CN210639251U - 一种低成本电机电流采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本电机电流采集电路及其采集方法，涉及电机技术领域。本实用新型包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C2、二极管D1、D2、单片机和MOS管K，二极管D2的负极通过串联的电阻R2与R3接入单片机的ADC_CUR1接口；电阻R5与电容C1并联组成滤波电路接入二极管D2与电阻R2之间，二极管D1与电阻R1并联组成稳压电路接在电阻R2与R3之间；单片机CUR1_SEL接口通过电阻R4接入电阻R2与R3之间；二极管D2的正极通过电机M1与MOS管K连接。本实用新型通过检测与电机串联的MOS管通过的电流值来对电机电流值进行检测，降低对通过电机电流检测的难度，本实用新型的结构简单，成本低廉，在保持对电流检测的准确度时，极大降低成本，提高生产利润。

Description

一种低成本电机电流采集电路

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，特别是涉及一种低成本电机电流采集电路。

背景技术

在一些交通工具或者一些生产设备上需要使用电机。在使用电机时为了了解电机的运行状况、电机转速等参数时，需要对电机的电流数据进行采集。常见的采集方法是通过若干检测设备直接对电机电路进行检测，虽然检测的精度较高，但是成本较大，难以推广。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种低成本电机电流采集电路及其采集方法，解决现有的电机电流采集电路复杂以及采集过程麻烦的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种低成本电机电流采集电路，包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C2、二极管D1、D2、单片机和MOS管K；所述二极管D2的正极与MOS管K连接；所述二极管D2的负极与电阻R2连接；所述电阻R5与电容C1并联组成滤波电路，所述滤波电路一端接在二极管D2与电阻R2之间，所述滤波电路另一端接地；所述电阻R2通过电阻R3接入单片机的ADC_CUR1接口；所述电容C2一端接在电阻R3与单片机的ADC_CUR1接口之间，所述电容C2另一端接地；所述单片机的选择电阻CUR1_SEL接口与电阻R4串联后接入电阻R2与电阻R3之间；所述二极管D1与电阻R1相互并联组成稳压电路，所述稳压电路一端接在电阻R2与电阻R3之间，所述稳压电路另一端接高电平。

优选地，所述采集电路所要采集的电机设置在二极管D2与MOS管K之间。

优选地，所述二极管D1的负极与高电平连接，所述二极管D1的正极与电阻R2连接。

本实用新型的使用方法为：

SS10：所述采集电路对电机绕组进行连接性能检测；

SS20：所述采集电路对MOS管K的导通电阻R0进行基准值校正；

SS30：检测MOS管K导通时，MOS管K上的降压值V；

SS40：根据检测到的降压值V与导通电阻R0的关系计算出电流。

优选地，所述步骤SS01还包括以下步骤：

SS11：将所述MOS管K闭合，单片机选择电阻CUR1_SEL接口设置为高阻态，同时设置采样差值阈值x；

SS12：所述单片机ADC_CUR1接口进行采样，得到采样值AD0；

SS13：将所述MOS管K断开，再通过单片机ADC_CUR1接口进行采样，得到采样值AD1；

SS14：将两次采样值AD0与AD1进行对比，根据两次采样值的差值对电机绕组进行故障判断，若两次采样值的差值小于x时，则说明电机绕组正常，否则判断电机绕组为故障。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过检测与电机串联的MOS管通过的电流值来对电机电流值进行检测，降低对通过电机电流检测的难度。

2、本实用新型的结构简单，成本低廉，在保持对电流检测的准确度时，极大降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种低成本电机电流采集电路的部分元器件连接电路图；

图2为本实用新型的一种低成本电机电流采集电路的采集方法流程图；

图3为图2中SS10步骤中所包含的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1所示，本实用新型为一种低成本电机电流采集电路，包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C2、二极管D1、D2、单片机和MOS管K；二极管D2的正极与MOS管K连接；二极管D2的负极与电阻R2连接；电阻R5与电容C1并联组成滤波电路，滤波电路一端接在二极管D2与电阻R2之间，滤波电路另一端接地；电阻R2通过电阻R3接入单片机的ADC_CUR1接口；电容C2一端接在电阻R3与单片机的ADC_CUR1接口之间，电容C2另一端接地；单片机的选择电阻CUR1_SEL接口与电阻R4串联后接入电阻R2与电阻R3之间；二极管D1与电阻R1相互并联组成稳压电路，稳压电路一端接在电阻R2与电阻R3之间，稳压电路另一端接高电平。

其中，采集电路所要采集的电机设置在二极管D2与MOS管K之间。

其中，二极管D1的负极与高电平连接，二极管D1的正极与电阻R2连接。

请参阅图2所示，本实用新型的电路的电流采集方法包括以下步骤：

SS10：采集电路对电机绕组进行连接性能检测；

SS20：采集电路对MOS管K的导通电阻R0进行基准值校正；

SS30：检测MOS管K导通时，MOS管K上的降压值V；

SS40：根据检测到的降压值V与导通电阻R0的关系计算出电流。

如图3所示，步骤SS01还包括以下步骤：

SS11：将MOS管K闭合，单片机选择电阻CUR1_SEL接口设置为高阻态，同时设置采样差值阈值x；

SS12：单片机ADC_CUR1接口进行采样，得到采样值AD0；

SS13：将MOS管K断开，再通过单片机ADC_CUR1接口进行采样，得到采样值AD1；

SS14：将两次采样值AD0与AD1进行对比，根据两次采样值的差值对电机绕组进行故障判断，若两次采样值的差值小于x时，则说明电机绕组正常，否则判断电机绕组为故障。

实施例二：

请参阅图1所示，本实用新型为一种低成本电机电流采集电路及其采集方法，其工作原理为：当MOS管K导通时，电流从MOS管K流向电机时会因为MOS管K本身的电阻产生降压V，通过对MOS管K上的电压的测量与MOS管K本身的阻值之间的关系计算出电流i的大小，由于电机与MOS管串联，所以此时计算出的电流值即为电机通过的电流值。

在测量MOS管K上的降压V时，同时需要对MOS管K的电阻R0的基准值进行校准，由于电阻大小随温度变化，当使用的MOS管K的温度变化较低时，可以忽略温度对电阻R0的影响，当使用的MOS管K的温度变化较大时，通过MOS管的使用手册通过温度测量对电阻R0的基准值进行校准。

实施例三：

请参阅图1所示，本实用新型为一种低成本电机电流采集电路及其采集方法，其部 分电子元器件参数如下所示：

器件名称或符号	参数	器件名称或符号	参数
				R1	33KΩ	R5	4.7KΩ
R2	14KΩ	C1	1nF
				R3	47KΩ	C2	10nF
R4	1.5KΩ

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种低成本电机电流采集电路，其特征在于：包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C2、二极管D1、D2、单片机和MOS管K；所述二极管D2的正极与MOS管K连接；所述二极管D2的负极与电阻R2连接；所述电阻R5与电容C1并联组成滤波电路，所述滤波电路一端接在二极管D2与电阻R2之间，所述滤波电路另一端接地；所述电阻R2通过电阻R3接入单片机的ADC_CUR1接口；所述电容C2一端接在电阻R3与单片机的ADC_CUR1接口之间，所述电容C2另一端接地；所述单片机的选择电阻CUR1_SEL接口与电阻R4串联后接入电阻R2与电阻R3之间；所述二极管D1与电阻R1相互并联组成稳压电路，所述稳压电路一端接在电阻R2与电阻R3之间，所述稳压电路另一端接高电平。

2.根据权利要求1所述的一种低成本电机电流采集电路，其特征在于，所述采集电路所要采集的电机设置在二极管D2与MOS管K之间。

3.根据权利要求1所述的一种低成本电机电流采集电路，其特征在于，所述二极管D1的负极与高电平连接，所述二极管D1的正极与电阻R2连接。

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