数字交流毫伏表的设计与实现

本文介绍了一种基于单片机和测量电压真有效值方案设计的智能数字交流毫伏表.它能精确测量任意波形的低频模拟周期信号并同时显示其有效值和分贝值.具有智能量程转换功能.     

智能数字交流毫伏表的设计与实现

介绍了一种基于单片机和测量电压真有效值方案设计的智能数字交流毫伏表。它能精确测量任意波形的低频模拟周期信号并同时显示其有效值和分贝值。具有智能量程转换功能。     

真有效值电压的数字测量

1 引言 在电压测量中，经常需要测量正弦波，尤其是失真正弦波电压的有效值，所以，有效值电压的测量是十分重要的。为了求得对交流信号电压的测量，通常都是先把交流信号转换成直流信号，然后再输入到A／D转换器中通过数字化处理而求得准确的测量结果。目前人们常用的数字万用表在测交流时均采用按有效值标度的平均值AC／DC转换来实现，虽能测正弦电压的有效值，但它对被测信号的波形失真非常敏感，如即便波形失真率为1％，也要产生0．3％的误差。因此，当测量含有失真波形的交流电压时，需要用真有效值型AC／DC转换器。2 真有效值电压…     

基于STM32的自动量程电压表的设计

本设计能够精确的测量直流电压、交流电压,具有测量精度高,抗干扰能力强等特点。整个系统可以用一块9V电池供电,实现了低功耗和便携功能。交流测量是用AD637真有效值转换芯片将交流信号转换成直流电压后测量;用带钳位保护的反向放大器进行输入电压转换,实现了10MΩ的输入阻抗和高安全性。电路中关键器件采用TI公司的精密运算放大器OPA07和仪表放大器INA128,实现了高精度的测量;ADC采用STM32f103ZET6片内自带的12位AD,实现了低功耗,量程自动切换功能。     

一种获得交流信号真有效值方法

提出一种基于数字采样任意波形的交流信号真有效值计算方法。该算法通过等间隔采样获得信号一定时长的样本数据并对样本数据进行逐点平方,依据信号的最低频率分量和精度要求设计合适的数字低通滤波器,通过对信号样本平方序列进行低通滤波并对结果开方就可获得信号的真有效值。经过仿真分析和实际测量表明,该算法结果和波形无关,能够满足频率及波形随机变化的应用要求。     

任意高频信号真有效值测量技术

针对传统测量方法和测量仪器无法准确测量失真正弦波或非正弦信号有效值的问题,提出利用美国AD公司的真有效值检测单块集成电路AD536A测量任意高频信号真有效值的方法。从理论上说明平均值测量法测量的有效值与真有效值的区别,分析了当前有效值测量方法的缺点,设计了真有效值检测电路。实验表明,该测量方法和检测电路能实现对任意高频信号真有效值的测量。     

使用数字多用表准确测量AC有效值

工程技术人员常用数字多用表(DMM)测量电路中的交流电压(以下称AC)的峰值、平均值、均方根值(即有效值)。精确测量任何一种数值,对技术人员来说都有些难度,而测量AC的有效值更是相当复杂。只有测出与信号波形无关的AC真有效值(RMS)在实际应用中有重要意义,本文介绍了一种使用数字多用表来准确测量交流电压有效值的方法。     

基于AD636的真有效值电压/电平表

AD636是美国AD公司生产的单片真有效值／直流转换器，可用于对交流电压的有效值进行测量。文中叙述了该芯片的内部结构、工作原理，给出了一种4量程真有效值数字电压／电平表的应用电路设计方案。     

真有效值直流转换器

在信号测量过程中,经常遇到的是交流信号测量,它比直流信号测量要复杂得多。交流信号测量的类型包括峰值、平均值和有效值,其中有效值测量最有用,因为该值能度量信号能量的大小。当被测交流信号的波形固定时,非有效值响应的显示量可折合成有效值的刻度;但当被测交流信号波形不定时,为测得交流信     

大动态范围水声声压信号监测系统设计

采用软件可编程增益放大器和单片机控制实现了水声声压信号的数字式测量与监控。利用两级可编程增益放大器AD526芯片级联的方法实现宽动态范围电压信号的量程调整。通过单片机反馈控制系统调整前级放大器的倍数．使电压真有效值测量芯片AD536A工作于最优工作区间。根据当前A／D转换芯片的采样值和前级放大倍数进行运算以实现对声压信号的测量。实验结果表明：该系统电压测量动态范围可以达到68dB,频率响应范围为0-100kHz,能够满足水声信号的测量要求。     

低频数字式相位测量仪的设计

基于过零检测法原理,以单片机87c51和可编程逻辑器件CPLD为核心,从数据采集电路、数据运算控制电路和显示电路等功能电路出发,实现了一个低频数字式相位测量仪系统,并进行了仿真验证.数据采集单元完全在一片CPLD芯片内部实现,真正实现了系统设计的简化.系统可以对20Hz～20kHz频率范围内的信号进行精确测量;与传统相位测量仪相比,具有硬件电路简单,测量速度快,易于实现等优点.     

利用波形换算判断交流电压表的检波方式

为了确定某一未知交流电压表的检波方式,根据交流电压表测量电压时的波形换算方法及其适用范围,提出了一种判断交流电压表检波方式的新方法：将正弦波信号和方波信号分别接到所用电压表上,调节信号幅度,使电压表的示值相等,保持这两种信号不变,根据示值得出两种信号的有效值、平均值和峰值并比较其大小。若两者峰值相等,则可判断检波方式为峰值检波;若两者平均值相等,则可判断为均值检波;若两者有效值相等,则可判断为有效值检波。通过实验实例证实了该方法简单可行,进而提供了一种判断交流电压表检波方式的有效方法。     

高压电子脉冲轨道采集器的设计与实现

随着铁路信号技术的迅速发展,对铁路信号集中监测系统的可靠性及现场适应性提出了更高的要求。高压电子脉冲轨道采集器能够准确快速地测量高压不对称脉冲信号峰值电压、有效值电压、并记录下脉冲信号波形,通过现场总线将采集信息上报到集中监测站机,进行存储显示等,并能通过人工命令方式对译码器输入信号的波形进行查看。该采集器具有重要的实际意义和应用价值。     

基于51单片机的数字电压表仿真设计

设计采用AT89C51单片机、A/D转换器ADC0808和共阳极数码管为主要硬件,分析了数字电压表Proteus软件仿真电路设计及编程方法。将单片机应用于测量技术中,采用ADC0808将模拟信号转化为数字信号,用AT89C51实现数据的处理,通过数码管以扫描的方式完成显示。设计的数字电压表可以测量0~5 V的电压值,AT89C51为8位单片机,当ADC0808的输入电压为5V时,输出数字量值为＋4.99V。本设计电路简单、成本低、性能稳定。     

锅炉多路风压风速监测仪的设计与应用

介绍燃煤锅炉多路风压风速数字监测仪,该仪表是以微处理器89C52单片机为核心的多路信号数字采集监测系统。仪表外部接口通过热电阻、差压仪表进行温度、压力检测,实现对工业燃煤锅炉多路风压、风速、温度的实时采集、实时测量、显示与报警。热电阻接成三线制形式,消除阻值漂移和导线电阻的影响,实现阻抗自动补偿。输出的电流信号经模拟开关进行采样,并转换成电压信号,经信号放大后送入A/D转换器,最后通过CPU处理后,输出风速、风压、相应通道编号等。     

闪变仪器的软件设计

本文分析了IEC闪变仪灯-眼-脑环节各部分的输入输出信号.根据国际电工委员会(IEC)制定的闪变仪的设计规则,利用虚拟仪器仿真软件--LabVIEW,建立了数字式闪变仪灯-眼-脑环节的模型,使之能对电压数字信号进行分析处理得到电压瞬时闪变视感度.仿真结果验证了用灯-眼-脑传递函数形式来逼近视感度系数,能够得到正确的结果.     

电子电压表各档量程选择与测量误差分析

用电子电压表进行测量时会带来一定的误差.正确了解电子电压表的特点以及误差形成原因,掌握正确的测量技术和方法,就可以减小测量误差.     

一种新型信号发生器的设计与实现

传统信号发生器产生信号但无法同步显示输出信号波形及相应参数。为了解决这个问题,介绍了如何根据间歇采样原理并利用点阵式LCD(液晶显示器)技术对传统信号发生器进行改造,使之在产生信号的同时也能够自动测量和同步显示输出信号的波形及频率、峰峰值等。设计的核心部分基于MSC-51单片机和CPLD(复杂可编程逻辑器件)控制高速A/D采样实现。测试表明,与EM1642型2 MHz信号发生器相比,本设计具备自动调整采样频率和触发电平的功能,最大调整时间小于3 s;具备计算及显示波形频率功能,最大相对误差小于0.5%;具备计算及显示波形峰峰值功能,灵敏度达到10 mV级。测试结果充分说明了设计的可行性和实用性。     

基于克尔晶体的FROG光学任意波形测量技术

利用光克尔效应和交叉相位调制效应,采用基于矩阵的主元素广义投影(PCGP)算法,提出了基于克尔晶体的频率分辨光学开关法(FROG)光学任意波形测量方案.建立了基于克尔晶体的FROG光学任意波形测量的理论模型,并对该方案进行了仿真研究,讨论背景噪声处理、门函数形状、门波形幅度对波形恢复的影响.仿真结果表明:该方案可以实现对光学任意波形的幅度和相位的准确测量;门脉冲采用矩形波形时,光学任意波形的测量准确性较高.     

一种多用智能温度测量仪的设计与实现

设计实现了一种多用智能温度测量仪。采用传感器为DALLAS公司的单总线数字式温度传感器DS18B20及单片机为8051,通过单片机对传感器采集到的数字信号进行计算处理,实现温度的测量、温度数值的数字显示及高温报警等功能。提供了完整的硬件电路图和软件流程图,并详细介绍了软件设计要点及创新点。经实物测试实验,该测量仪既能测量环境温度,又可测量人体温度,具备使用方便、响应快、结果显示直观的特点。