电流采样硬件电路如图5所示，R7_1为3m的采样电阻，取其两端的电压输入7860，MC7805给7860输入端提供稳定的5V电源，R9和C4构成RC低通滤波器，经过A/D转换隔离调制输出频率为10MHZ的时钟脉冲和一位数据流，通过接口芯片0872的转换处理，输出CS、SDAT和SCLK三路信号，接入到DSP的SPI接口，读取15位的数字量。

   当采样电阻两端为100mV输入，采样电阻精确度高、温漂小的条件下，输出的波形如图6所示。隔离型A/D转换器能直接将模拟量转化为数字量输出，波形稳定，输入数字量偏差小，数据准确度较高。

   HCPL27840芯片是安捷伦公司的一款集成隔离放大器，它有优越的性能,像CMRR、失调电压、非线性度、工作温度范围和工作电压等都有严格的指标。低失调电压和低失调温度系数允许自动校准技术的精确运用。5%的增益容忍度和0.1%的线性度，为精确的负反馈和控制进一步提供性能需求。较宽的温度范围允许HCPL7840被运用于各种恶劣的工作环境。

   HCPL-7840包含有一个A/D转换器，同时还匹配有一个D/A转换器，工作原理如图7所示, 输入直流信号经过调制器送至编码器量化、编码，在时钟信号控制下，以数码串的形式传送到发光二极管，驱动发光二极管发光。由于电流强度不同，发光强度也不同，在解调端有一个光电管会检测出这一变化，将接收到的光信号转换成电信号，然后送到解码器和D/A转换器还原成模拟信号，经滤波后输出。干扰信号因电流微弱不足以驱动发光二极管发光，因而在解调端没有对应的电信号输出，从而被抑制掉。所以在输出端得到的只是放大了的有效的直流信号。

   电流采样电路如图8所示，Rsense为3m采样电阻，取其两端的电压输入7840，MC7805给7860输入端提供稳定的5V电源，R5和C3实现RC低通滤波，经过转换隔离调制输出差分电压信号，通过运放MC34081实现差分放大，由于TMS320LF2812的ADC模块要求输入0～3V的单极信号，所以在运放的正相端通过可调电阻接入1.5V的参考电压，即当输入电流为0时，运放输出的电压为1.5V，然后将单极电压信号接入DSP的A/D通道进行转换，获得电流采样值。

                               
3.3.3 电流采样实验数据    

      如表2所示，为电流采集实验数据，当采样电阻中通入电流，采样其两端的电压值，7840的差分输出电压值是输入电压的8倍，运放MC34081组成的差分放大电路的放大系数为5，所以运放输出的电压与参考电压的差值为实际电压值的40倍。由表2中数据可以得出，与理论值相比较，相对误差小，说明当采样电阻精确度高、温漂小的条件下，采用光藕隔离放大芯片7840检测电流具有较高的准确度。

                                           表2

   综上所述，采用霍尔电流传感器（LEM模块）采样电流，线性度好、功耗小，温度稳定性好，精度普遍较高，是较为理想的电流传感器，但是成本较高；HCPL-7860的隔离型A/D转换器能直接将模拟量转化为数字量输出，从而避免了某些场合下所需要附加的A/D转换器，可靠性高，抗干扰能力强；而采用HCPL-7840采样电流，同样具有较高的精度，且抗共模抑制比的能力较强，跟LEM模块比较，它更适合于电机电流的检测；后两种方案成本较低，具有很高的性价比，但是，这两种方案都需要精确度高、温漂小的四端采样电阻为条件，才能实现精确测量的目的，普通的两端采样电阻会极大影响采样的准确性，而且采样电阻的取值要考虑最小的功率损耗和最大的准确性的折中点，较难掌握。所以，伺服电机控制系统中电流采集方案的选择。

[1] 赵文祥，刘国海 基于DSP的全数字矢量SVPWM变频调速系统 电机与控制学报 2004.6

[2] 张 春 李晓林  基于HCPL-7860/70的隔离信号采集的设计 应用能源技术  2004.5

[3] 赵云丽，欧阳斌林 基于线性光电耦合器的电流检测电路 东北农业大学学报 2006.2

[4] 姜久红 朱若燕 光耦隔离运放在电机电流采集中的应用 微计算机信息 2004.6

[5] HCPL-7860/0872的技术手册

[6] HCPL-7840的技术手册