ad637有效值检测电路

　　有效值检测设计总结

　　一、模块设计要求：

　　检测交流信号的有效值并以直流信号输出。设计要求尽量提高精确度，减小频率的影响。

　　二、模块完成情况：

　　工作电压为正负5V的双电源，能够实现各种波形的真有效值检测，但高频率信号和小信号（小于20mv）的检测没能实现。当输入频率低于1KHz的正弦波时输出的还是正弦波而不是一条直线，且输出波形的频率为信号源的两倍！

　　三、模块涉及的理论知识：

　　根据有效值的定义，在一个信号周期内，通过某纯阻负载所产生的热最与一个直流电压在同一负载上产生的热量相等时，该直流电压的数值就是交流电压的有效值。数学表达式如下所示：

　　式中的T是交流信号的周期，u（t）为电压。根据定义它是被测量的均方根值。一般对有效值的测量时利用二极管的单向导电性，构成整流电路，如半波整流、全波整流、桥式整流等，将交流信号整流成直流信号，再通过电容或电感滤波，最终得到的是平均值形式，根据平均值与有效值确定的系数关系，通过平均值将有效值表示出来。（系数关系如下表）

　　事实上无论是半波整流、全波整流、还是桥式整流，他们的整流精度都不高所转换后的有效值误差很大。因为而二级管的非线性回产生很大的误差，而当小信号的时候，因输入信号小于二极管的门槛电压，电流基本过不去，其转换误差更严重。而当输入信号不是标准波形而是有失真的信号时也会产生误差。

　　检波电路

　　图为检波电路。差动变压器将位移量转换成电压信号，测量信号幅值或有效值再进行数据处理，便可得到相应的位移值。对于有效值的检测，选用真有效值测量芯片AD637实现。平均电容C1设定平均时间常数，并决定低频准确度，输出纹波大小和稳定时间。信号经放大后输入到AD637进行有效值检波，两电位器分别进行调零和调幅，以使AD637的输出更准确。

　　有效值检测模块

　　采用高精度、高带宽的真有效值检测器件AD637。输出直流约有0．1 V的波纹．对小信号的测量存在很大误差。系统有效值检测模块后接一级截止频率为10 Hz的低通滤波器，滤除直流信号的波纹。即使在最小的有效值，检测几乎没有误差。如图所示。