步驟1：聚集所需的零件

此構(gòu)建所需的主要零件是分流器以及運(yùn)算放大器IC。對(duì)于我的應(yīng)用，我使用的是IC LM358，它是一個(gè)雙OP-AMP 8引腳DIP IC，我僅使用一個(gè)運(yùn)算放大器。您還將需要用于同相放大器電路的電阻器。我選擇了320K和10K作為阻力。電阻的選擇完全取決于要獲得的增益量?，F(xiàn)在，OP-AMP由Arduino的5伏電壓供電。因此，我們需要確保當(dāng)全電流通過(guò)分流器時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出電壓應(yīng)小于5伏，最好為4伏，以保持一定的誤差范圍。如果我們選擇一個(gè)足夠高的增益，那么對(duì)于一個(gè)較低的電流值，運(yùn)算放大器將進(jìn)入飽和區(qū)域，并且僅提供超過(guò)任何電流值5伏的電壓，因此請(qǐng)確保適當(dāng)選擇放大器的增益值。您還需要原型PCB或面包板來(lái)嘗試該電路。對(duì)于微控制器，我正在使用Arduino UNO從放大器輸出中獲取輸入。您可以選擇任何所需的等效Arduino板。

步驟2：制作自己的分流電阻器

項(xiàng)目是用于提供小壓降的并聯(lián)電阻。您可以輕松進(jìn)行此分流，而無(wú)需太多麻煩。如果您有粗實(shí)心鋼絲，則可以將其切成合理的長(zhǎng)度，并可以用作分流器。另一個(gè)替代方法是從舊的或損壞的萬(wàn)用表中挽救分流電阻，如下圖所示。要測(cè)量的電流范圍很大程度上取決于分流電阻的值。通常，您可以使用8至10毫歐量級(jí)的分流器。

第3步：項(xiàng)目的電路圖

這里是整個(gè)理論的總結(jié)，也是該電路的原理圖。電流傳感器模塊，顯示了提供必要增益的OP-AMP的同相配置的實(shí)現(xiàn)。我還在OP-AMP的輸出端連接了一個(gè)0.1uF的電容器，以平滑輸出電壓，并減少任何高頻噪聲（如果可能發(fā)生的話）。

第4步：將它們整合在一起。..

現(xiàn)在是時(shí)候來(lái)制作當(dāng)前傳感器模塊的這些組件了。為此，我切出了一小塊Veroboard，并以免于使用任何跳線或連接器的方式布置了組件，并且可以使用直接焊點(diǎn)連接整個(gè)電路。為了通過(guò)分流器連接負(fù)載，我使用了螺釘端子，這使連接更加整潔，同時(shí)使我要測(cè)量電流的不同負(fù)載的切換/更換變得更加容易。確保您選擇了能夠處理大電流的高質(zhì)量螺釘端子。我已經(jīng)附上了一些焊接過(guò)程的圖片，并且您可以看到在不使用任何跳線或電線連接器的情況下，焊接痕跡非常好。這使我的模塊更加耐用。為了讓您看到這個(gè)模塊有多小，我將其與印度2盧比硬幣放在一起，其大小幾乎是可比的。這種小尺寸使您可以輕松地將此模塊安裝到項(xiàng)目中。如果可以使用SMD組件，甚至可以減小尺寸。

步驟5：校準(zhǔn)傳感器以提供正確的讀數(shù)。

在構(gòu)建完整個(gè)模塊之后，這里會(huì)出現(xiàn)一個(gè)棘手的部分，它會(huì)進(jìn)行校準(zhǔn)，或更確切地說(shuō)是提供必要的代碼以測(cè)量電流的正確值?，F(xiàn)在，基本上，我們要乘以分流器的壓降，以便為我們提供一個(gè)放大后的電壓，該電壓足以使Arduino AnalogRead（）函數(shù)注冊(cè)?，F(xiàn)在電阻是恒定的，輸出電壓相對(duì)于通過(guò)分流器的電流大小是線性的。校準(zhǔn)此模塊的簡(jiǎn)單方法是使用實(shí)際的萬(wàn)用表來(lái)計(jì)算流過(guò)給定電路的電流值。使用arduino和串行監(jiān)控器功能記錄該電流值，看看即將到來(lái)的模擬值是多少（范圍從0到1023。使用該變量作為float數(shù)據(jù)類型可獲得更好的值）?，F(xiàn)在，我們可以將此模擬值乘以一個(gè)常數(shù)以獲得所需的電流值，并且由于電壓和電流之間的關(guān)系是線性的，因此在整個(gè)電流范圍內(nèi)，該常數(shù)將幾乎相同，盡管您可能需要做一些細(xì)微調(diào)整稍后進(jìn)行調(diào)整。您可以嘗試使用4-5個(gè)已知的當(dāng)前值來(lái)獲取恒定值。我將提到本演示中使用的代碼。

步驟6：最終結(jié)論

該電流傳感器在大多數(shù)直流供電的應(yīng)用中都能很好地工作，并且如果正確校準(zhǔn)，其誤差會(huì)小于70 mA。無(wú)論是在很小的電流還是很大的電流下，這種設(shè)計(jì)都有一些局限性，與實(shí)際值的偏差會(huì)變得很大。因此，對(duì)于邊界情況，必須對(duì)代碼進(jìn)行一些修改。一種替代方法是使用儀表放大器，該儀表放大器具有精密的電路以放大非常小的電壓，也可以在電路的高端使用。另外，通過(guò)使用更好的低噪聲運(yùn)算放大器可以改善電路。對(duì)于我的應(yīng)用程序，它可以很好地工作并提供可重復(fù)的輸出。我計(jì)劃制造一個(gè)功率計(jì)，在該功率計(jì)中將使用該并聯(lián)電流測(cè)量系統(tǒng)。希望你們喜歡這個(gè)版本。