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算放大器IC。對于我的應(yīng)用，我使用的是IC LM358，它是一個雙OP-AMP 8引腳DIP IC，我僅使用一個運算放大器。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。現(xiàn)在，OP-AMP由Arduino的5伏電壓供電。因此，我們需要確保當(dāng)全電流通過分流器時，運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。如果我們選擇一個足夠高的增益，那么對于一個較低的電流值，運算放大器將進入飽和區(qū)域，并且僅提供超過任何電流值5伏的電壓，因此請確保適當(dāng)選擇放大器的增益值。您還需要原型PCB或面包板來嘗試該電路。對于微控制器，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

項目是用于提供小壓降的并聯(lián)電阻。您可以輕松進行此分流，而無需太多麻煩。如果您有粗實心鋼絲，則可以將其切成合理的長度，并可以用作分流器。另一個替代方法是從舊的或損壞的萬用表中挽救分流電阻，如下圖所示。要測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毫歐量級的分流器。

第3步：項目的電路圖

這里是整個理論的總結(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的同相配置的實現(xiàn)。我還在OP-AMP的輸出端連接了一個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)在是時候來制作當(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連接整個電路。為了通過分流器連接負(fù)載，我使用了螺釘端子，這使連接更加整潔，同時使我要測量電流的不同負(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)建完整個模塊之后，這里會出現(xiàn)一個棘手的部分，它會進行校準(zhǔn)，或更確切地說是提供必要的代碼以測量電流的正確值?，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放大后的電壓，該電壓足以使Arduino AnalogRead（）函數(shù)注冊?，F(xiàn)在電阻是恒定的，輸出電壓相對于通過分流器的電流大小是線性的。校準(zhǔn)此模塊的簡單方法是使用實際的萬用表來計算流過給定電路的電流值。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)整稍后進行調(diào)整。您可以嘗試使用4-5個已知的當(dāng)前值來獲取恒定值。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)，其誤差會小于70 mA。無論是在很小的電流還是很大的電流下，這種設(shè)計都有一些局限性，與實際值的偏差會變得很大。因此，對于邊界情況，必須對代碼進行一些修改。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，通過使用更好的低噪聲運算放大器可以改善電路。對于我的應(yīng)用程序，它可以很好地工作并提供可重復(fù)的輸出。我計劃制造一個功率計，在該功率計中將使用該并聯(lián)電流測量系統(tǒng)。希望你們喜歡這個版本。