电流采样电路
常用采样电路设计方案：
配电网静态同步补偿器（DSTATCOM）系统总体硬件结构框图如图2-1所示。由图2-1可知DSTATCOM的系统硬件大致可以分成三部分，即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号；6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号；2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号；电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。
将模拟信号转换成数字信号的电路，称为 模数转换器 ，简称A/D转换器或ADC（Analog to Digital Converter），A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。
A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中，这些过程有的是合并进行的，例如，取样和保持，量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的
A/D转换器所能转换模拟信号的电压范围 。
A/D转换器所能分辨模拟输入信号的最小变化量。
设A/D转换器的位数为n，满量程电压为FSR，按照定义计算可得转换器的分辨率为
例如，一个满量程电压为10V的12位A/D转换器，能够分辨模拟输入电压变化的最小值为
A/D转换器分辨率的高低取决于位数的多少。因此，目前一般都简单地用A/D转换器的位数n来简介代表分辨率。
绝对精度是指转换器对应输出数码的实际模拟输入电压与理想模拟输入电压之差。
存在的问题：在A/D转换时，量化带内的任意模拟输入电压都能产生同一输出数码。
相对精度是绝对精度与满量程电压值之比的包分数。
转换时间是指，按照规定的精度将模拟输入信号转换为数字信号并输出所需要的时间。
转换速率是指，每秒转换的次数。
使最低有效位成“1”状时，实际输入电压与理论输入电压之差。这一差值电压称作偏移电压。一般以满量程电压值的百分数表示。
该误差主要是失调电压与温漂造成的。
满量程输出数码时，实际模拟输入电压与理想模拟输入电压之差。
逐次逼近式A/D转换器的工作原理如图所示。
假设逐次逼近寄存器SAR是8位的，基准电压是10.24V，模拟输入电压为8.3V，转换成二进制数码，工作过程如下：
双斜积分式A/D转换器是一种间接比较型A/D转换器，它主要由积分器、电压比较器、计数器、时钟发生器和控制逻辑等部分组成。首先利用两次积分将输入的模拟电压转换成脉冲宽度，然后再以数字测时的方法，将次脉冲宽度转换成数码输出。
（1）预备阶段
开始工作前，控制电路令开关K4和开关K5闭合，使电容C放掉电荷，积分器输出为零，同时使计数器复零。
（2）采样阶段
控制电路将开关K1接通，模拟信号Ui接入A/D电路，被积分器积分，同时打开控制门，让计数器计数。当被采样信号电压为直流电压或变化缓慢的电压时，积分器将输出一斜变电压，其方向取决于Ui的极性，这里Ui为负，则积分器输出波形时向上斜变的。
其方向取决于Ui的极性，这里Ui为负，则积分器输出波形时向上斜变的。如下图所示。经过一个固定时间t1后，计数器达到其满量限N1值，计数器复零而送出一个溢出脉冲。此溢出脉冲式控制电路发出信号，将K2接通，接入基准电压+UREF（若Ui为正，则接通K3），至此采样阶段结束。
（3）编码阶段
当开关K2接通（模拟开关总是接向与Ui极性相反的基准电压），+UREF接入电路，积分器向相反方向积分，即积分器输出由原来的Uox值向零电平方向斜变，斜率恒定。如图所示，与此同时，计数器又从零开始计数。当积分器输出电平为零时，比较器有信号输出，控制电路收到比较器信号后发出关门信号，积分器停止积分，计数器停止计数，并发出记忆指令，将此阶段计得数字N2记忆下来并输出。这一阶段被积分的电压时固定的基准电压UREF，所以积分器输出电压的斜率不变，与所计数字N2对应的t2称为反向积分时间。这个阶段常称定值积分阶段，定值积分结束时得到数字N2便是转换结果。
具体操作大致是：在电源的输出端，并接一个电阻支路，大概由2-4个电阻串联而成，从中间抽头，然后根据你需要的电源电压计算电阻的具体阻值，使这个抽头的电压变动范围在0-5V之间（根据最基本的电路分析定理，这个电阻抽样网路中点电压会随着电源电压变化而变化），电阻必须选用精密电阻。然后把这个抽头的电压送AD和单片机进行转换和比较，把控制信息通过单片机的管脚输出，驱动MOS管或者继电器导通或截断充电回路。
再告诉你一个模电做的办法，一般是用基准电源TL431之类和电压比较器做，抽样电阻网络也同样，但成本省得多，只有AD方法的几分之一。
47K电阻接地为采样电路提供一个参考电平信号，101电容起一个滤波的作用，运放起一个电压跟随的作用提高输出能力，BAT54S起一个钳位的作用，使采样的电压钳位在VA3.0和AGND之间。
关于电子电路设计也讲几点吧：
1，了解基本元器件原理，如电阻，电容，二极管，MOS，三极管，可控硅，集成电路等等。
2，根据以上基础学习一些常用的基本电路，如三极管放大电路，三极管开关电路，MOS电路等等。
比如一些ic，如比较器，运算放大器，你打开规格书，他里面都有内部电路框图，你以上面的基础应该大概能看得懂这些框图功能，说明你第二步已经了解了，当然你还可以用常用的基础元件搭建一些门电路，开关电路，恒流电路等等（学习嘛，别怕麻烦）。
3，做实际项目，看ic规格书，一个资深的电子工程师都阅读过大量甚至是海量的ic规格书，所以以后就是积累，当你一听说这个项目的功能的时候，就能马上从以前了解过的ic方案或者可以使用分立元件搭建出来相应的电路框架，这就算熟悉这一行业了。
4，还有一点比较重要的就是选型，往往一个电路功能没问题，选型没做到位就会让电路的性能大打折扣。
电子设计任重而道远，加油吧。
电能表的采样电路工作原理是：当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通。
当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。
交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流，涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩而转动。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。
CS5460A芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比且具有高速电能计算功能。可用来检测电压信号的大小，现主要应用在单相电子式电能表和三相电子式电能表中。
扩展资料：
CS5460A在电能表中的作用：
CS5460A芯片包含了两个增益可编程放大器、两个高速滤波器，具有系统校准和有效值/功率计算功能，以提供瞬时电压/电流/功率数据采样及有功能量的周期计算结果。
专为功率测量进行了优化，它适合与分流器或电流互感器相连来测量电流；与分压电阻或电压互感器相连来测量电压。
不同于以前流行的CS5460芯片，该芯片特有的自引导功能，能使芯片独立工作，得电时自动初始化，由外部的E2PROM引导开始工作，并从中读取数据。
参考资料来源：百度百科—电能表
参考资料来源：百度百科—CS5460A
