增加電量計動態范圍

Maxim的DS27xx系列電量計器件均規定了測量恒定電流的動態范圍。但是，可以通過實施RC濾波器來測量高于此范圍的峰值電流，該濾波器可以將波形平滑到器件的可測量范圍內。本應用筆記討論如何使用單個外部電容實現該濾波器，然后指導讀者如何為應用選擇合適的電容值。

介紹

圖1.DS27XX 模數濾波電路

數據資料中DS27XX電量計器件的電流檢測A/D的最大允許輸入范圍顯示為恒流值。然而，這不是可測量的真實峰值電流。每個Maxim電量計的A/D輸入都包含一個RC濾波器，該濾波器將平滑波形，并允許正確積分大于指定最大值的峰值。濾波器電容可選，以產生使用整個A/D范圍但不使其輸入飽和的波形。

操作

圖2.濾波和未濾波波形。

濾波電阻位于器件內部，無法改變;濾波電容連接在IS1和IS2輸入之間。應選擇濾波電容的值，以便在不超過輸入限值的情況下利用A/D的整個范圍。圖2中的示例顯示了大于A/D輸入范圍的原始波形和具有最大峰值（V2） 小于 A/D 輸入范圍。

濾波電容的理想值可以通過實驗或數學確定。最大濾波電壓可以用濾波器元件和輸入波形參數來表示。公式1顯示了在碼型重復且濾波波形達到穩定狀態的情況下如何得出最大濾波電壓。從這個公式中，可以選擇一個滿足應用要求的電容值。公式1的推導見附錄。

等式 1.計算最大濾波電壓

其中：

例如，如果使用濾波電阻（Rf）為9.4kΩ（兩個4.7kΩ電阻串聯）、輸入電壓限值為64mV的DS2762來測量圖1中的波形（Vlow = 6mV，Vhigh = 74mV，tlow = 2.0ms，大腿= 1.125ms），則需要至少0.068μF的濾波電容（Cf）來防止A/D輸入飽和。此計算不包括器件或波形容差。假設濾波電阻容差為所列數據表值的±15%。

總結

基于DS27XX的電量計通過濾波待測波形，可以測量遠大于其指定輸入范圍的電流脈沖。波形的形狀被改變，改變單個電流測量值，但波形能量保持不變，保持累積電流測量的準確性。

審核編輯：郭婷