簡易功率測量儀的綜合除錯

2021-10-23 09:22:43 字數 1781 閱讀 2958

一、電流校準

在設計電路中,電流的測量方法採用的是歐姆定律i=u/r來計算的,u為已知小電阻兩端的微小電壓,r為已知小電阻,通過stm32內建adc採集已知小電阻兩端的電壓,就能得到負載所在電路的電流值。示意圖如下:

但是我們測量時發現,使用該電阻阻值代入公式計算出來的電流值與儀器檢測得到的電流值是大相徑庭的,於是我們就聯想到電路中的導線也是有內阻的,如果想僅僅通過這個公式死算出來結果,就必須把電路中的導線等只要有電阻的元器件的電阻值都找出來,才能計算出準確的電流值。顯然這樣子算是不行的。

先看下面示意圖:

由公式i=u/r可知,電流值與採集的電壓是線性關係的,係數就是電路中的電阻的倒數,只要是線性的關係,那我們就能夠通過一次函式的形式將測得的電流與實際的電流進行擬合,通過這樣的方式就能夠校準電流了。實際上就是通過斜率的關係將線路電阻值求出來。我們先來看一張圖。

可以看到,在這樣的一條曲線中,斜率其實就是電路中的電阻值的倒數。我們擬合電流採取的方法是:用adc測得不同電源電壓下的已知電阻的電壓值u0,在通過儀表觀察到此時的電流值i0,多取幾組資料,就會得到一條線性變化的曲線,下面是我們擬合得到的一條電流與電壓的關係曲線圖。

可以看到是一條線性曲線,將曲線對應得到的公式用**表示出來,就得到以下**了。

/********************

計算負載的平均電流值

i負載=u已知電阻/r已知電阻

=adc_2_convertedvaluelocal/n*r_know

n是電壓放大的倍數

********************/

float

i_check

(void

) i=

(i/(

float)(

10))*

0.9778

-0.1626

;//修正電流

//printf("i:%f",i);

return i;

//返回平均負載電流

}

修正結果是比較精確的。

二、電壓校準

兩個分壓電阻與負載是併聯關係,又由於用來測電流而接入的已知小電阻非常非常小,相對於電路中的負載電阻可以忽略不計,所以理論上adc取樣得到的電壓值應該為負載兩端的電壓,即電源電壓。但是實際情況下完全無法滿足理論條件的情況,因為電源有電阻,線路有電阻,負載有電阻,這種種電阻加起來就無法忽略了,這些電阻導致了上電後adc採集到的電壓被硬生生拉低非常大,使得測得的負載電壓極度不準確。我們的做法是,先將adc測量得到的電壓值與實際電源電壓進行擬合,使得adc測量到精準的電壓電壓u0,再得到一系列電子負載上的顯示的實際負載電壓u1,又我們在上面電流已經校準過了,所以電流是非常準確可靠的,這裡假設電流是i0,由歐姆定律可以知道,電路中除了電子負載外所有電阻的總和為r總=(u0-u1)/i0,這樣我們就可以把電路中隱藏的無法直接求出來的電阻求出來了,然後再在演算法軟體上減去這個電阻佔的電壓就可以得到準確的負載電壓了。

通用測量儀器簡介 示波器

示波器是通用測量儀器之一,人們用它來觀察和測量高頻訊號。眾所周知,示波器有實時示波器和取樣示波器之分。實時示波器採用實時取樣技術,其取樣脈衝頻率高於訊號頻率,在訊號的每乙個週期取出訊號的多點瞬時值,其包絡反映原訊號的波形。取樣示波器的基本原理是利用等效取樣技術,將高頻 或高 速 訊號變換為與原來訊號...

工頻干擾頻譜測量 電磁輻射測量儀器

電磁輻射測量儀器 電磁輻射測量按測量場所分為作業環境 特定公眾暴露環境 一般公眾暴露環境測量。按測量引數分為電場強度 磁場強度和電磁場通量密度等的測量。對於不同的測量應選用不同型別的儀器,以期獲得最佳的測量效果。測量儀器根據測量目的分為非選頻式寬頻測量儀和選頻式輻射測量儀。非選頻式寬頻監測儀器 所謂...

Aigtek功率放大器,高精度測量儀器廠家

壓電驅動目前已經廣泛的應用於微電子和精密機械領域,為了發揮壓電陶瓷物鏡驅動器的高精度和高響應速度的特點,控制技術是控制系統的核心,壓電驅動壓電陶瓷驅動器 功率放大器採用壓電陶瓷控制技術進行顯微鏡物鏡驅動,可以高精度地實現顯微鏡物鏡與載物台之間的相對步進微位移。在數字共焦顯微技術中,為了獲取精確的等間...