交直流電流電壓同步測(cè)量技術(shù)研究畢業(yè)論文-展示頁
2025-06-09 03:13本頁面
【正文】 基本參數(shù)及引腳功能 10 A/D轉(zhuǎn)換模塊 12 13 14 第3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 15 15 15 A/D轉(zhuǎn)換模塊 16 17 18 、過零比較電路 18 20 本章小結(jié) 21 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 22 23 （1）初始化子程序 23 （2）外部中斷子程序 23 （3）電流、電壓有效值測(cè)量子程序 25 （4）功率測(cè)量子程序 25 （5）顯示子程序 26 （6）鍵盤掃描子程序 26 本章小結(jié) 27 第5章 調(diào)試 28 調(diào)試過程 28 結(jié)果驗(yàn)證 28 第6章 總結(jié) 29 致謝 30 交直流電流電壓同步測(cè)量技術(shù)研究 摘要:本論文詳細(xì)闡述了交直流電流電壓同步測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)方法和基本步驟。通過電流電壓采樣，再送入A/D轉(zhuǎn)換裝置（pcf8591），將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，經(jīng)過單片機(jī)處理后，由按鍵裝置控制，液晶顯示裝置顯示出被測(cè)電路的各項(xiàng)參數(shù)。關(guān)鍵詞： 同步測(cè)量；A/D；單片機(jī)；LCD液晶顯示器；采樣 The current and voltage of ac or dc synchronous measurement technology research Abstract: The design elaborated the current and voltage of ac or dc synchronous measurement device’s basic steps and design method. Through the current voltage sampling, again into A/DSwitching device (pcf8591), the analog conversion into the digital quantity, SCM processing after, the key equipment control, liquid crystal display device Show all the parameters of the circuit under test. This paper discusses the system hardware circuit and each module of the software design, based on single chip microputer plete the whole system button control, , signal processing and shows that the output.Key words: Synchronous measurement。 Singlechip microputer。 sampling 第1章 緒論 近年來，以信息技術(shù)為代表的新技術(shù)促進(jìn)了電子行業(yè)的飛速增長(zhǎng)，也極大地推動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，但是由于電能測(cè)量較電壓、電流的測(cè)量更為復(fù)雜和困難，因此測(cè)量的精度較低，且操作也不方便。實(shí)現(xiàn)功率測(cè)量有專門的功率表，若被測(cè)電路為直流電路，不涉及到相位差，一般都會(huì)有優(yōu)良的測(cè)量的精度，若被測(cè)電路為交流電路，考慮到電流電壓的相位差，傳統(tǒng)的功率表測(cè)量精度都不會(huì)很高，而且操作也比較復(fù)雜。交直流電流電壓同步測(cè)量技術(shù)即直流電路中電流電壓與交流電路中電流、電壓和功率等指標(biāo)的同步測(cè)量技術(shù)。功率的定義為P=IU cosamp。角度amp。為功率因數(shù)。交直流同步測(cè)量裝置既能對(duì)直流電路中電流、電壓、功率進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)也可以對(duì)交流電路中電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過程中，需要對(duì)各個(gè)參數(shù)分別測(cè)量、記錄，而且對(duì)于不同的被測(cè)電路還需選擇相應(yīng)的量程，使用并不簡(jiǎn)便，測(cè)量精度也不高。交直流同步測(cè)量技術(shù)的研究是對(duì)電力系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與繼承。（1）基本要求 1）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)交直流電流電壓同步測(cè)量裝置（測(cè)量電壓300V，電流5A） 2）至少提出三種以上的同步測(cè)量方法（2）提高要求1）交直流電流電壓同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)2）測(cè)量裝置與上位機(jī)組成遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇方案一：用傳統(tǒng)的萬用表、功率計(jì)分別對(duì)被測(cè)電路進(jìn)行各參數(shù)的測(cè)量。方案二：采用多功能電力儀表計(jì)量芯片，如SA9904B，ATT7026A及CS5463。ATT7026A是一顆高精度三相電能專用計(jì)量芯片，適用于三相三線和三相四線應(yīng)用。CS5463是一個(gè)包含兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、功率計(jì)算功能、電能到頻率轉(zhuǎn)換器和一個(gè)串行接口的完整的功率測(cè)量芯片。以上芯片均是高精度的電能計(jì)量芯片。方案三：基于單片機(jī)設(shè)計(jì)測(cè)量裝置進(jìn)行交直流電流電壓的同步測(cè)量設(shè)計(jì)采樣電路分別對(duì)電流、電壓進(jìn)行采樣，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬量變?yōu)閷?duì)應(yīng)的數(shù)字量，再送往單片機(jī)進(jìn)行處理，通過軟件控制得出電流電壓值；同時(shí)將采樣后的信號(hào)通過過零比較器轉(zhuǎn)換成方波，再送往單片機(jī)，通過定時(shí)器得到反映其相位差的時(shí)間，計(jì)算出相位差。 圖 21 方案三原理框圖 Figure 21 plan 3 principle diagram方案四：設(shè)計(jì)采樣電路分別對(duì)電流、電壓進(jìn)行采樣，將電流轉(zhuǎn)換成電壓，經(jīng)乘法電路將兩路電壓相乘，模擬量變?yōu)閷?duì)應(yīng)的數(shù)字量，若要使測(cè)量的精度要求高，可多次采樣幾組數(shù)據(jù)，然后再在程序中處理，求出平均值。 圖22 方案四原理框圖 Figure 22 plan 4 principle diagram考慮到設(shè)計(jì)要求中包含有直流部分的參數(shù)測(cè)量，選用專用電能計(jì)量芯片不太適合所以不采用方案二；考慮到測(cè)量精度與操作簡(jiǎn)便的要求，方案一和方案四都不滿足。（MCU）本系統(tǒng)是以單片機(jī)為控制模塊來設(shè)計(jì)的，考慮到成本、功耗、可靠性等因素，采用宏晶STC90C516RD+單片機(jī)。1 STC90C516RD+主要功能1) 工作電壓：2) 工作頻率范圍：0~40MHz，相當(dāng)于普通8051的0~80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz3) 有EEPROM功能4) 看門狗5) 內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，外部晶體12M以下是，可省外部復(fù)位電路，
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