智能交直流电压数据采集系统的设计.pdf

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1、i—誊iln誊：妻螽iMeasurementControlTechnologyandInstruments智能交直流电压数据采集系统的设计胡仕兵，赵敏智(成都信息工程学院电子工程学院，四川成都610225)摘要：针对数据采集与电子测量仪器领域对宽动态范围、高精度电压参数值获取的需求，设计了一种高精度智能交直流电压数据采集系统。该系统基于电压衰减电路，使用单片机STC89C52控制电压衰减器的系数实现量程自动切换；采用测量电压真有效值方案，实现AC／DC的转换；利用l2位A／D转换器采集电压数据，在软件中分别应用限幅平均滤波法和线性拟合修正误差技术

2、降低随机干扰和系统非理想特性引入的误差。实际运行结果表明：该系统具有精度高、误差小、操作简单、读数方便等优点，具有广泛的应用前景。关键词：单片机；电压衰减器；自动量程切换；真有效值／直流转换器；数字滤波；曲线拟合法中图分类号：TM932；TM933．22；TP368．1文献标识码：A文章编号：0258—7998(2014)08—0083—04DesignofanintelligentACandDCvoltagesdataacquisitionsystemHuShibing，ZhaoMinzhi(CollegeofElectronicEnginee

3、ring，ChengduUniversityofInformationTechnology，Chengdu610225，China)Abstract：Inthelightofthedemandforachievingwidedynamicrangeandhighprecisionvoltagevaluesinthefieldsofdataacquisitionsandelectronicmeasuringinstruments，ahighprecisionintelligentACandDCvoltagesdataacquisitionsyste

4、misde—signedinthispaper．Thissystemisbasedonthevoltageattenuationcircuit，whichcoeficientsarecontrolledbythesinglechipmicrocomputerSTC89C52torealizetheautomaticrangeswitching．TheschemeformeasuringthetrueRMSvaluesofACvoltagesisadoptedtoimplementtheAC-to-DCconversion．Andthevohage

5、dataisacquiredbyemployinga12～bitanalog—to—digitalconverter．Furthermore，inthesoftwaretheamplitude-limitingandaveragefilteringmethodandtheerrorcorrectiontechniquebasedonlinearfittingarerespectivelyusedtoreducetherandomjammingsignalsandthesystemerorintroducedbythenonidealchar—ac

6、teristics．Thepracticalrunningresultsshowthatthissystemhastheadvantagesofhighaccuracy，smallerror，easyoperation，convenientreading，andSOon，andithasabroadapplicationprospect．Keywords：singlechipmicrocomputer；voltageattenuator；automaticrangeswitching；trueRMS—to—DCconverter；digitalf

7、ilter—ing；CHIVefittingmethod电压是电子与电力系统中最基本的测量元素之一_】】，小、精度高、结构简单、使用与读数方便、性价比高、适快速准确地获取电压值一直是数据采集与电子测量仪应范围宽等优点，有效地弥补了上述各种电压表系统的器研究的重要内容之一]。传统的指针式电压表具有精缺点和弊端。度低、可视距离近、功能单一等缺陷，已不适应高速信息1系统总体方案化的发展需要。目前市场上广泛使用的数字电压表智能该电压数据采集系统主要由电压衰减器、量程转换化程度低，测量电压时需手动切换量程，当量程选择不及放大电路、AC／DC转换电路、A／D

8、转换电路、主控单片当时会出现测量精度下降、乃至烧坏电压表的极端情机STC89C52以及LCD显示电路等5个部分组成，其原况；而高精度的全