基于单片机的电流信号非接触检测系统设计

秦晨晨　王陈宁

摘 要：本设计为电流信号检测，主要由电源供电电路、功率放大电路、非接触式电流检测电路、峰值保持电路以及单片机采样电路构成。该系统可实现电流信号非接触和无失真检测，对于正弦信号可测量其峰峰值和频率，对于非正弦信号可测量其基波和各次谐波的频率与幅度，所测值均可在OLED屏上显示出来。系统频率测量范围为50-1000Hz，电流测量精度优于5%，频率测量精度优于1%。

关键词：信号检测;非接触式电流传感器;AD转换;快速傅里叶变换

1 绪论

电流信号检测可分为接触式电流检测和非接触式电流检测，国内外对于接触式电流检测技术现在已经比较成熟，而非接触式电流检测领域有很多有待进一步提高，如精度不高，工艺复杂，价格昂贵等。文中提出一种简易有效、成本低廉、精度高的非接触式电流检测系统，该系统采用漆包线绕制线圈自制电流传感器，无需特殊磁芯材料，减少了对待测电流频率范围造成的限制，避免了磁滞现象，同时利用电磁感应原理制作的非接触式电流信号传感器，有效避免了对待测电路产生影响。该系统的设计可满足工业生产中对非接触测量的要求，提高了设备的性能以及可为科研领域提供精确的可供参考数据。

2 系统总体方案设计

系统框图如图1所示。电流信号经过电流传感器检测出来，因为电流信号不能直接被控制器识别，需要通过电流电压转换电路将电流信号转换成对应的电压信号，电压信号通过采样保持电路送到单片机，采样电压通过快速傅里叶变换算法（FFT）得出待测基波及各次谐波分量的幅度，测量结果通过OLED显示屏显示出来。……