RLC器件数字测量仪设计与实现

为了精确测量分立元件的参数,提出以单片机为控制核心的RLC器件测量仪的设计制作方法。该测量仪以STC12C5A60S2单片机为控制核心,以DDSAD9850自制信号源和RLC测试电路为主要模块设计实现了对电阻、电感和电容元器件进行测量的仪器,使用16位的模数转换芯片AD7705对L、R、C分压有效值进行实时采样,自制信号源频率可达0.5HZ-10MHZ。经实验验证,本文设计的RLC器件测量仪电阻测量最大误差≤1%,电容测量最大误差≤1%,电感测量最大误差≤1.5%。     

基于DSP的校园网供电质量监测仪的研制

以具有强大运算能力的DSP芯片作为系统的主控制器,实现了包括改进的周期法测量频率箅法、电流电压有效值和功率算法、谐波的FFT算法等多种算法,完成了对校同网供电中电压、电流、功率和频率等参数的实时准确测量,从而研制了一款能够实时准确测量各项电能参数的电能质量监测仪;通过测试证明该系统运行稳定,抗干扰能力强,测量精度可达0.5%以内,达到了预定的设计要求,因此具有很强的应用价值.     

基于FPGA的多功能电缆测试仪

本文介绍了电缆测试仪的测量方法,并提出了一种使用FPGA实现误码测试及衰减测试的设计及实现方法。该设计可通过FPGA内建的异步串行接口向主控计算机传递误码信息,也可以通过数码管实时显示一段时间内的误码率,在系统设计中,采用DDS技术产生高精度的正弦信号,将该信号通过真有效值（RMS）芯片转换为直流电平,再将该信号通过AD转换芯片转换为数字信号。本文还介绍了该系统的构成和工作流程,然后重点分析了关键技术的实现：误码测试衰减测试m序列等。该测量仪在试验测量中获得了较高的测量高度,能满足实际工程的应用要求。     

应用于互感器校验仪自动检定的标准源设计

为了实现互感器校验仪自动检定,并满足一定的高精度和高稳定要求,设计了一种0.05级的标准信号源。采用STM32F205作为核心处理器,EP1K30QC208-3N芯片作为中央执行单元,DAC7744芯片作为转换器,功放电路中分别对电压源和电流源进行反馈设计。测试结果表明,设计的该标准源系统在输出信号的准确度和失真度两方面同时满足国家标准和最初的设计要求。其中电流信号的最低准确度为0.0142%,电压信号的最低准确度为0.01758%,两者均满足准确度小于0.05%的要求;电流信号的最大失真度为0.08%,电压信号的最大失真度为0.09%,两者均满足失真度小于0.2%的要求。     

智能宽带信号检测系统

为了能够准确的测量信号的参数,设计了一种宽带交直流信号检测系统,该系统的控制芯片采用的是STC12C5A32S2单片机.首先,信号采集电路采集到的信号经交直流测量电路进行处理;然后,通过分压和自动增益放大电路等处理后,在频率和相位检测电路中测量信号的频率和相位;最后,在液晶显示器上显示待测信号的幅度、相位和频率等信息.在实验中,测量了频率为0-20KHz的不同幅度信号,实验结果表明,在低频情况下测量误差可以忽略,在高频信号测量时的测量误差小于1%.     

基于TMS320F28035的微型光伏逆变切换系统

针对并网型分布式光伏发电系统需要与市电网络频繁切换的问题,以TMS320F28035为控制核心,设计了由DC-DC电路、DC-AC电路、隔离驱动电路、参数检测电路和无缝切换模块组成的微型光伏逆变切换系统;通过检测市电的电压、频率和相位等参数,采用DSP控制器产生PWM波控制逆变器输出特性与市电同步,在电压过零点时实现光伏发电系统与市电的无缝切换;实验结果表明,光伏逆变切换系统电路设计简洁实用,输出电压、频率和相位等参数跟踪准确,系统转换效率约为93.7%,可以在微型分布式光伏电站中推广应用。     

基于STM32F的高精度数字电能表在线校验仪

研制了高精度手持式数字电能表在线检测仪.以工作频率120 MHz的STM32F207为主控CPU,采用片内高达2 MHz转换速度的12位A/D对电网进行同步交流采样,实时对三相电压、三相电流进行分析计算,完成对频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数等电能质量指标的监测,并采用非线性方式对功率的相位偏差进行补偿,测量结果由TFT LCD实时显示,并通过RS232实现上下位机以及多机通信.该校验仪具有测量指标多、精度高、实时性好等优点,能广泛应用于电力公司的各供电和检测部门.     

基于铂电阻的温度测量仪的设计与实现

针对大亚湾中微子实验中,需要精确测量掺钆液闪温度的问题,设计并实现了一种基于铂电阻的分布式温度测量仪;该测量仪可以同时测量多点的温度,并将测量结果通过网络传输到数据服务器中,从而实现远程在线监测;为解决器件温漂带来的误差问题,该文采用了3电阻测量法的自校正技术,通过比较3组测量信号的相对大小来求得被测热电阻的电阻值,进而计算出温度值;通过计量炉的实测的数据比较,测量误差小于0.059℃,满足测量精度需求。     

基于STM32和AD5933的多通道阻抗测量仪的设计与实现

针对目前传统使用的阻抗测量仪通道少、精度低、操作复杂等诸多缺点,研制了一款测量阻抗范围0~10MΩ、支持USB总线的全自动多通道阻抗测量仪;系统采用STM32F103C8T6处理器为控制核心,高精度阻抗转换芯片AD5933为测量核心,通过上位机设置AD5933配置参数即可完成多通道的单频、多频自动化测量,阻抗数据经USB总线传输至上位机存储及图形方式显示;结果表明该测量仪电路集成度高,操作简单,而且测量相对误差小于1%,性能稳定可靠。     

基于DSP的电能质量检测系统设计

介绍一种基于数字信号处理器TMS320F2812的电能质量检测设备。利用DSP芯片强大的计算功能进行电能质量实时分析,实现对电网电压、电流有效值,有功功率、无功功率、功率因数和电网频率测量,同时具有谐波分析能力。     

基于C语言的直流数字电压表设计

针对传统数字电压表结构复杂、成本高、寿命短和不便升级等问题,提出来一种基于C语言以P89V51单片机为控制核心的数字电压表,硬件电路采用正负双积分型A/D转换器;电源电路用稳压芯片LM7805和LM7905来处理,电压负荷在＋5 V和-5 V电压之间;数字信号处理采用CD4052B,由LM324构成量程自动转换电路。控制功能用C语言编程实现。测量范围：10 mV-2 V,分辨率1 mV（2 V档）;测量误差小于±0.5 V;输入电阻大于1 MΩ。实验结果表明,该电压表能够抑制工频干扰且测量精度高,具有自动校零、量程自动切换功能和便于自动升级等优点。     

数字式智能功率表

介绍了一种新型数字式智能功率表，该仪表采用8031单片机为控制核心，将被测电压，电流瞬时值的取样信号放大后，通过快速，高精度A／D转换器件AD574转换为数字量，经单片机运算和处理，结果送LED显示器显示，除测量功率外还可测功率因数并判负载性质，测交流,电流和周期，频率，对电压和电流的取样能根据其大小分八档自动选择合适量程，具有技术性能强，测量精度高，读数清晰，操作方便等特点。     

基于FPGA的导流叶片角度数字化测量系统

导流叶片角度的数字化测量是设计发动机数字式控制器的重要环节。介绍了自整角机的工作原理,以现场可编程门阵列（ FPGA）芯片为控制核心,结合电压/频率转换（ VFC）和等精度测频法,对测量系统进行了硬件和软件设计,最后进行了实验验证。通过在实验室和现场测试证明：该测量方法正确,测量系统可靠,其测量角度相对误差不超过0.2%。     

一种隔离式频率电流转换器的设计

提出一种隔离式频率电流转换器的设计方案。该频率电流转换器采用PIC16F1823单片机采集200～1 000Hz频率信号,通过SPI协议与DA芯片MCP4911通信,将频率信号转换成电压信号,然后通过集成电路AD694将电压信号线性转换为标准的4～20mA电流信号。工业测试结果表明,该频率电流转换器的数据采集精度可达0.5级,误差范围小于±0.5%,满量程工作时电流为26.8±0.2mA,最低功耗仅为450mW。     

高精度、智能化压敏电阻特性测试仪

介绍利用 80 31单片机实现对压敏电阻的伏安特性进行自动检测和控制。该仪器由于电流检测电路采用在线检测 ,消除了测量误差 ;直流电源采用数码控制 ,实现了高精度电源对压敏电阻的施压。     

基于LabVIEW实现的非正弦电力系统参数检测

针对目前电力系统电压、电流波形畸变,导致大多数以工频标准正弦波为测试对象而设计的有功功率和功率因数测量仪表测量精度下降的实际情况,开发一种基于虚拟仪器技术的新型电力参数检测系统;采用LabVIEW软件作为系统的开发平台,并采用了频率软跟踪技术,简化了硬件电路,可实现快速、在线、准确测量各项电力参数,实时分析电能质量,显示、打印、保存测试结果,并可实现远程监测;实际表明:该系统电路结构简单、集成度高、测量准确、性能稳定.     

一种基于泡克尔斯效应的光学电流传感方法

利用空芯电流互感器和电光晶体实现了工频电流的光学传感与测量,对工频电流－电压变换方法和二次电压的光学传感进行了理论与实验研究。结果表明,这种方法具有线性和同相位传感特性,并能够有效地避免铁芯电流互感器存在的波形失真及磁饱和问题。对０￣１０Ａ工频电流传感实验结果的非线性误差低于１．３％。     

一种降压型开关电源芯片电路的研究与设计

设计了一款PWM控制模式降压式（buck）直流一直流转换器芯片。该芯片为电压反馈控制模式,内部补偿使得反馈控制有很好的线性和很快的负载响应而无需通过外部设计。芯片采用CMSC0．5μm BCD工艺实现。PSPICE仿真结果表明,输出电压只有大约50mY的纹波,静态电流为3mA左右。输出电压在低于0．5V时,芯片具有短路降频功能,工作频率由81KHz降到23KHz左右,输出负载由0．2A跳变到2A时具有很好的负载调整率,大约为0．2％,转换效率可以达到85％以上。     

矿井电网谐波治理及无功补偿的研究与应用

针对谐波污染会导致电网电压与电流发生畸变、浪费电网容量等问题,结合上海大屯能源股份有限公司姚桥煤矿的实际情况,进行了电能质量测试及分析,提出了采用SVG进行谐波治理及无功补偿的方案。谐波治理及无功补偿结果:电力系统功率因素从0.8～0.85提高到0.98～1;电压总谐波畸变率小于4.0%,奇次谐波畸变率小于3.0%,偶次谐波电压畸变率小于1.5%;各次谐波电流大大减少,电能质量得到很大改善。     

MEMS无线数显角度测量仪设计

针对双轴或单轴高精度角度测量的工况需要,采用8位单片机为主控芯片,高精度数字MEMS为传感器芯片设计了一种体积小、功耗低的无线数显角度测量仪.远端上位机通过ZigBee无线模块对测量仪进行操作和三维显示,同时集成OLED屏可就地显示测量数据.具有双轴±90°倾角测量和单轴绝对式0°~360°转角测量功能.测试结果表明:该测量仪测量精度为0.1°,具有较高的推广应用价值.