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[求助] 麻烦大神帮我理一下思路,采样电路改怎么搭建

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发表于 2018-9-18 10:25:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
简易功率测量装置
1. 任务
利用单片机设计并制作一个简易功率测量装置(图1淡色相框内部分),用以测量交流或直流电源负载上的功率,并实时数字显示该功率值。功率测量连接示意图如图1所示,图中ABCD分别为四个测试端点。“信号处理及显示电路”部分可单独由外加电源供电。交流电源可采用带功率输出信号源,负载电阻可采用额定功率大于1W的可变电阻。
图片1.png
2. 要求
1负载为纯电阻,采用直流供电,电源电压在200 mV~5V时,调整负载电阻,能测量40mW~1W负载功率,误差小于1%                       18分)
2负载为纯电阻,采用50Hz正弦交流供电,电源电压有效值在1V~5V时,调整负载电阻,能测量40mW~500mW负载功率,误差小于5%     18分)
3该装置能自动识别交流、直流供电,并自动选择量程。         20分)
4负载为纯电阻,采用直流供电。电源电压在200 mV~30V时,调整负载电阻,能自动测量40mW~1W负载功率,误差小于1%               12分)
5负载为1000μF电解电容与电阻串联网络,采用50Hz正弦交流供电。电源电压有效值在1V~5V时,调整负载电阻,能测量40mW~500mW负载有功功率,测量误差小于5%                                         12分)
6尽量降低功率取样电路网络自身的功耗,减少其接入电路对被测电路的影响。                                                      20分)

7)设计报告:                                               20分)
项目
主要内容
满分
方案论证
比较与选择,方案描述
3
理论分析与计算
系统相关参数设计
5
电路与程序设计
系统组成,原理框图与各部分的电路图,系统软件与流程图
5
测试方案与测试结果
测试结果完整性,测试结果分析
5
设计报告结构及规范性
摘要,正文结构规范,图表的完整与准确性。
2
总分
20

3. 说明
(1) 正弦交流供电装置可采用功率型信号放大器。
(2) 测试中ABCD四个端子不能改变或调整,测试过程中不能手动更换取样电路。CD两个端子预留鳄鱼夹子,以便更换负载。
(3) 实际功率可通过用两块4位半数字万用表同时测量负载电阻上的电压电流计算得出。
(4) 如第(3)项未完成,则以后内容不测。




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 楼主| 发表于 2018-9-18 10:27:33 | 显示全部楼层
这是2018电赛试题,最近对这个题目特别感兴趣,但是不知道如何下手,这个单片机程序部分不是问题,就是不知道电路如何搭建,恳请大神帮忙


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 楼主| 发表于 2018-9-18 10:31:21 | 显示全部楼层
这是百度到的网友提供的图,不知道行不行,我贴出来大家参考一下
ggg.jpg

点评

去搜一下电参数测量仪之类的,记得以前电赛出过类似的。 楼上说的做法很对的,ADC速度足快就能干很多事情(这个题目中采样率只要大于50Hz的2倍就行,一般ADC都能达到),然后2路同步采样电压、电流。 对于交流电,  详情 回复 发表于 2018-9-18 20:28
“不知道行不行” 可行,但太复杂。 既然采用了ADC,那么只要ADC速度够快,完全可以由单片机完成乘法工作,而且单片机可以完成有效值测量,比使用硬件有效值电路要节省很多成本。  详情 回复 发表于 2018-9-18 11:03


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maychang

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发表于 2018-9-18 11:03:47 | 显示全部楼层
bqgup 发表于 2018-9-18 10:31
这是百度到的网友提供的图,不知道行不行,我贴出来大家参考一下

“不知道行不行”
可行,但太复杂。
既然采用了ADC,那么只要ADC速度够快,完全可以由单片机完成乘法工作,而且单片机可以完成有效值测量,比使用硬件有效值电路要节省很多成本。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-9-18 20:28:24 | 显示全部楼层
bqgup 发表于 2018-9-18 10:31
这是百度到的网友提供的图,不知道行不行,我贴出来大家参考一下

去搜一下电参数测量仪之类的,记得以前电赛出过类似的。
楼上说的做法很对的,ADC速度足快就能干很多事情(这个题目中采样率只要大于50Hz的2倍就行,一般ADC都能达到),然后2路同步采样电压、电流。
对于交流电,这时候需要知道ADC的采样率,和被采样信号的频率,在整数个周期内,只对电压或电流进行积分,经过一定运算可以得到电压或电流的有效值;在整数个周期内,对瞬时的电压与电流的乘积进行积分,经过一定运算就能得到有功功率。直流电就不提了。


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一粒金砂(初级)

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发表于 2018-10-12 13:50:07 | 显示全部楼层
楼主做好这个了吗?  请教一下


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