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摘 要
在实际中，有效值是应用最广泛的参数，电压表的读数除特殊情况外，几乎都是按正弦波有效值进行定度的。有效值获得广泛应用的原因，一方面是由于它直接反映出交流信号能量的大小，这对于研究功率、噪声、失真度、频谱纯度、能量转换等是十分重要的；另一方面，它具有十分简单的叠加性质，计算起来极为方便。
本文详细介绍了一个数字工频电压、电流表设计，以AT89S52单片机为控制核心，由电压、电流传感器模块，真有效值测量模块，信号调理模块，AD采集模块及控制、显示模块等构成。系统采用电压、电流互感器对输入信号进行降压处理，经AD736转换得到原信号的真有效值，由TLC549转换为数字量后送入单片机内进行简要的数据处理并将结果通过LCD实时显示，达到了较好的性能指标。 关键词：工频数字电压（电流）表 真有效值 AD736 TLC549 AT89S52
Abstract
WWW.02245.INFOIn practice, RMS is the most widely used parameters. Except in special circumstances,voltage meter readings almost all carried out by the RMS of sine wave . The reasons of RMS is widely available, on the one hand, because it directly reflects the size of the exchange of signal energy, which the study of power, noise, distortion, spectrum purity, energy conversion, such as it is very important; On the other hand, it has a very simple superposition of the nature of the calculation will be extremely convenient. The design of single-chip Atmel Corporation AT89S52 as control core, by the current sensor module, True RMS measurement modules, signal conditioning modules, AD acquisition and control module, display module. System uses a current sensor circuit for step-down of the input signal processing, has been converted by the original AD736 True RMS signal by the TLC549 convert into single-chip digital conducted after the brief and the results of data processing in real time through the LCD display, achieve a better performance.
Keyword: Digital voltage(current) meter True RMS AD736 TLC549 AT89S52
目 录
第一章 绪论 1
§1.1 选题背景及意义 1
§1.2 系统设计任务 1
第二章 系统总体设计 2
§2.1 方案论证与比较 2
2.1.1 电压、电流变换部分 2
at89s52最小系统2.1.2 有效值测量部分 2
§2.2 系统总体设计 2
第三章 硬件设计 4
§3.1 传感器电路设计 4
3.1.1 电压互感器 4
3.1.2 电流互感器 4
§3.2 真有效值转换电路设计 5
3.2.1 电压、电流切换电路 5
3.2.2 真有效值测量电路 6
§3.3 信号调理电路设计 7
§3.4 A/D转换电路设计 7
§3.5 单片机及显示电路设计 9
第四章 软件设计 10
§4.1 LCD1602液晶显示程序 10
§4.2 A/D转换程序 10
§4.3 主程序设计 12
第五章 系统调试及误差分析 13
§5.1 系统调试及测试结果 13
5.1.1 AD736测试结果 13
5.1.2 OP07测试结果 13
5.1.3 TLC549测试结果 13
5.1.4 工频电压测量精度 14
5.1.5 工频电流测量精度 14
§5.2 误差分析 14
§5.3 改进方法 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录 19
附录一 完整电路图 19
桥梁支座更换与维修附录二 程序清单 20
第一章 绪论
§1.1 选题背景及意义
在日常的生产、生活和科研中，工频电无处不在，所谓工频就是电力供电系统交流电的频率，我国国家规定工频为50赫兹，即周期为0.02秒，英、美等国规定的工频为60赫兹。因此，对工频电的测量也是一个应用广泛的实际问题。传统的测量仪器在使用时需要预先
估计待测值的测量范围，多数情况下都要从较大量程档位逐次向小量程档位切换，增加了操作的复杂性，且易发生误操作损坏仪器。
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