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时间:2019-10-22
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1、毕业论文L1电测技术发展概述近年来,随着电力系统的发展,对电测仪表的功能、精度、数据处理等方面都提出了更高的专业技术要求,以帮助工程技术人员在监督、管理现场设备运行状态时,便于测试、积累、统计、分析各种信息。尤其是计算机科学的发展与应用技术的普及,使得现代数字测量技术、显示技术、数据管理技术得到迅速发展,为测试过程的数字化、智能化创造了条件,促进了电测仪器本身的变革。冃前我国电厂所采川的电参数测试仪器,可分为三个类型。a)电工型仪表。b)数字式仪表是第二代仪器。c)智能型仪器是第三代仪器。1.2问题的提出及本文研究内
2、容目询,工厂在检修询后及运行过程中,经常使用较高等级的单元仪表,测量电压、电流、功率、频率、相位等电参数,以便累积有关用电设备的状态的信息。但是,采用单元仪表进行多种电参数的测量,存在以下问题:一是携带不便;二是操作不便;三是测量精度不满足现场要求;四是不便于管理测试数据。因此,必将会造成工作效率不高,技术人员负担较重等不良现象。因此迫切需要对电测仪表进行改进,以帮助技术人员对所测量信息进行分析,以了解现场设备运行状态。而这些功能的实现就必须采用以单片机为核心的多功能智能化仪器。木文介绍了基于单片机的工频交流电参数多
3、用表的设计过程,它可同时对一路工频交流电的各种功率值、电压有效值、电流有效值等参数进行测量。参考文献1、沈兰抓.展望2000年仪器仪表的发展趋势.现代科学仪器2、李晓维.智能仪器技术分析.电子测量与仪器学报3、周箭.新型电参数综合测试与分析仪的应用研究.电了技术杂志4、李汉军.相位差的智能测量.仪表技术期刊5、EugeneR.Hnatek.handbookofD/AandA/Dconverters.WileyinterscieneePublication6、李国志•高精度频率计的研制.技术监督纵横期刊7、何立民.单片
4、机实验与实践教程.北京:北京航空航天大学出版社8、周伶.240X64点阵式液晶显示模块的应用.屯机屯器技术期刊9、王声,微机在智能化测试仪器仪表屮的典型应用.长岭技术期刊10、何立民•单片机高级教程.北京:北京航空航天大学出版社11、谈宏华,陈康,涂坦,肖仁伟.基于AT89C51的数据采集系统设计.机电一体化2・本课题耍研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径:2系统硕件设计数字式多用表硬件部分主耍包括:信号调理电路,信号放大电路,模拟开关与A/D转换屯路,波形变化屯路,单片机,扩展I/O口及键盘显示屯路等几部分组成
5、。2.1电压、电流信号调理电路用高精度电流互感器、电压互感器降压隔离变压器来完成电流、电压信号的获取。由于电力线路屮存在复杂的谐波,会严重影响仪表的测量精度,因此将获取的电信号经过低通滤波器滤波,除去信号中的谐波干扰。电压互感器部分采集信号经过低通滤波器除去谐波干扰,再曲分压电路限幅,输岀极微弱的电压信号。2.2放大电路设计由精密仪表放大器INA141构成放大电路,利用数字电位器AD5242作为放大器的反馈电阻,通过对不同信号幅度的判断,调整AD5242的阻值,使放大器的放大倍数改变,保证系统工作在最佳线性状态,并实
6、现自动换档。以半导体和单晶硅为芯片,采用专门的制造工艺,把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起,使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算上,故被称为集成运算放大电路,简称集成运放。集成运放广泛应用于模拟信号的处理和发生电路Z中,因其高性能、低价位,在大多数情况下,已取代了分立元件放大电路。2.3量程自动转换屯路设计在多路信号检测过程屮,多个通道共用一个放大器,信号经放大器处理后至A/D转换器。由于各个输入量送到放大器的信号电平不同,放大器的增益也应不
7、同。即使对于单通道的信号输入,如果该信号的变化范围较大,当放大器增益固定时,也常岀现小信号得不到有效放大而降低A/I)转换精度的情况。如用某热电偶测量温度,当温度变化范围为700°C〜1000°C时,传感器输岀电压为20PV〜50mV,为使上限不超过A/D转换器的最高输入电压(假设是5V),放大器增益最大选为100,则竟放大后的信号电压为2mV〜5V,显然,2mV左右的信号转换结果为数少,精度低。一般情况下,应使被转换量落在A/D转换线性特性区间之内,并尽可能使模拟量在1/2满度与接近满度的区域中转换。解决的方法就是
8、对小信号输入采用高放犬倍数,对犬信号输入采用小放大倍数,即根据未知参数量值的范围,口动地选择合适的增益,以切换到合适的量程。过去实现量程自动转换的方法是在采集通道屮设置可变增益放大器,借助量程转换开关,控制其通断,获得所需要的量程。这样的设计转换速度慢,档位设置简单,精度低,势必对系统的精度和和快速响应造成影响。所以本设计采用了以数字电位器代替
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