高精度大直流测量

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1、高精度大电流测量仪作品设计报告高精度大电流测量参赛队员：宋增艳童强李丽指导老师：袁益民陕西师范大学2008年8月TI杯电子设计大赛陕西师范大学高精度直流大电流测量仪目录第1节引言………………………………………………………………………11.1作品摘要介绍………………………………………………………………………11.2作品设计的意义…………………………………………………………………11.3设计要求…………………………………………………………………………1第2节总体方案论证与比较……………………………………………………12

2、.1总体设计方案的介绍…………………………………………………………………12.2与其他设计方案的比较………………………………………………………………12.2.1系统控制方案的比较论证…………………………………………………12.3总体硬件组成框图……………………………………………………………………22.4电路性价比的评估……………………………………………………………………2第3节主要系统硬件的设计………………………………………………………33.1电路的设计……………………………………………………………………………33

3、.2ADC转换电路的设计…………………………………………………………………43.3四位数码管显示电路的设计…………………………………………………………4第4节系统的软件设计……………………………………………………………64.1系统的软件流程………………………………………………………………………64.2核心程序的介绍………………………………………………………………………6第5节系统调试与测试结果分析…………………………………………………75.1测试使用的仪器仪表…………………………………………………………………75.

4、2系统调试的方法………………………………………………………………………75.3测试数据及结果分析……………………………………………………………8第6节实验总结…………………………………………………………………86.1实验心得……………………………………………………………………8附录………………………………………………………………………………10１.实物图……………………………………………………………………10２.电路总设计原理图………………………………………………………11３.PCB图………………………………………

5、……………………………12４.元件清单…………………………………………………………………12５.　参考文献………………………………………………………………12TI杯电子设计大赛陕西师范大学高精度直流大电流测量仪2008年陕西省德州仪器（TI）杯大学生模拟及模数混合电路应用设计竞赛参赛作品原创性声明本人郑重声明：所呈交的参赛作品报告，是本人和队友独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，不侵犯任何第三方的知识产权或其他权利。本人完全意识到本声明

6、的法律结果由本人承担。参赛队员签名：宋增艳童强李丽2008年8月29日TI杯电子设计大赛陕西师范大学高精度直流大电流测量仪高精度大直流测量仪第1节引言用单片机的软硬件来代替硬件功能，并且应用其强大的的运算能力，可以实现仪表测量，并能进行数据分析处理及软件修正，通过这种方法可以实现测量数据的大范围高精度等功能。于是我们提出了以TI公司开发的MSPFX24X单片机及组委会提供的相关模数集成芯片来实现高精度大直流的测量。1.1作品摘要介绍我们组设计的高精度大直流测量仪是测量有效范围为0~25A的电流测量仪，分辨率可达到6

7、.104mA，而显示单位则统一定位A。使用了TI公司提供的MSPFX24X单片机，运算放大器等模拟元件。在一般的电流测量系统中，都是使用众所周知的原理方法来测量的，在此作品中我们将利用硬件的精确度和单片机CPU的高速强大的运算及可编程功能来实现电流量高精度智能化的测量。1.2作品设计的意义大电流测量仪在电冶金、电化学等高耗电行业电解法生产工艺过程中占有重要地位。直流大电流用户提高测量质量，是提高电能利用率和降低生产成本的重要技术途径。但直流大电流测量技术基础薄弱，长期困扰电冶金、电化工行业生产管理的技术进步，影响用

8、户现代企业管理制度的建立和节电工作的开展。为了改变目前电冶金、电化工行业直流大电流计量技术基础薄弱的现状,必须从根本上改进测量技术路线和测量管理运行机制，完善直流大电流计量检测体系，以提高直流大电流测量质量和用户强直流电的自我计量保证能力。本作品可以有效地减小由于人为因素而造成的测量误差，利用软硬件结合能有效的提高大电流测量的精度。第2节总体方案设计本系统采