1. 測量電功率推薦用什麼IC
推薦採用電能表專用IC,如:CS5460。
CS5460A 是一個包含兩個ΔΣ模-數轉換器(ADC)、高速電能計算功能和一個串列介面的高度集成的ΔΣ 模-數轉換器。它可以精確測量和計算有功電能、瞬時功率、IRMS 和VRMS ,用於研製開發單相2 線或3 線電表。CS5460A可以使用低成本的分流器或互感器測量電流,使用分壓電阻或電壓互感器測量電壓。CS5460A具有與微控制器通訊的雙向串口,晶元的脈沖輸出頻率與有功能量成正比。CS5460A 具有方便的片上AC/DC 系統校準功能。
2. 請教大家,我在做基於CS5460A的電能表設計,下面的電壓、電流采樣電路的工作原理是怎樣的,非常感謝
電能表的采樣電路工作原理是:當把電能表接入被測電路時,電流線圈和電壓線圈中就有交變電流流過,這兩個交變電流分別在它們的鐵芯中產生交變的磁通。
當主動力矩與制動力矩達到暫時平衡時,鋁盤將勻速轉動。負載所消耗的電能與鋁盤的轉數成正比。鋁盤轉動時,帶動計數器,把所消耗的電能指示出來。
交變磁通穿過鋁盤,在鋁盤中感應出渦流,渦流又在磁場中受到力的作用,從而使鋁盤得到轉矩而轉動。功率越大,轉矩也越大,鋁盤轉動也就越快。
CS5460A晶元的脈沖輸出頻率與有功能量成正比且具有高速電能計算功能。可用來檢測電壓信號的大小,現主要應用在單相電子式電能表和三相電子式電能表中。
(2)cs5460a與單片機擴展閱讀:
CS5460A在電能表中的作用:
CS5460A晶元包含了兩個增益可編程放大器、兩個高速濾波器,具有系統校準和有效值/功率計算功能,以提供瞬時電壓/電流/功率數據采樣及有功能量的周期計算結果。
專為功率測量進行了優化,它適合與分流器或電流互感器相連來測量電流;與分壓電阻或電壓互感器相連來測量電壓。
不同於以前流行的CS5460晶元,該晶元特有的自引導功能,能使晶元獨立工作,得電時自動初始化,由外部的E2PROM引導開始工作,並從中讀取數據。
3. 畢業論文市場分析和定位要怎麼寫
LM331的內部資源如下:1號管腳為脈沖電流輸出端。2號管腳為輸出脈沖電流的幅度調節,其外接電阻越大,輸出的電流就越小。5號管腳為單穩態提供外接時間常數。6號管腳為脈沖輸入管腳,低於7號管腳電壓觸發有效。7號管腳為比較器提供基準電壓。輸入脈沖信號經過有電阻和電容組成的微分電路轉變為窄脈沖然後再輸入LM331里的單穩態觸發器。這個微分電路可以消除輸入脈沖信號低電平寬度太大而對單穩態電路的正常工作所帶來的影響。輸出部分採用低通濾波器電路,在取得較好的動態特性時保持較好的濾波效果。通過反饋電阻來調整整個電路的靈敏度,使得輸出電壓幅值和阻抗能與後端的控制電路相匹配。
圖3-6 F/V轉換電路
3.8 PID控制器
PID控制器問世至今已有將近70年歷史。PID控制器性能可靠、穩定性好、結構簡單、易被人們熟悉和掌握、控制效果好。在實際工業控制中,PID控制器是連續系統中技術最成熟、應用最廣泛的一種調節方式。其調節的實質是根據輸入的誤差值,利用比例、積分、微分的函數關系進行運算,計算出的控制量用於輸出控制。
PID控制器是一種線性控制器。其將給定值r(t)與實際輸出值c(t)的偏差的比例(P)積分(I)微分(D)通過線性組合構成控制量,對控制對象進行控制。
1、PID調節器的微分方程:
式中e(t)=r(t)c(t)
2、PID調節器的傳輸函數:
PID控制器各校正環節的作用:
1、比例環節指成比例控制系統的誤差信號e(t)當產生誤差時控制器立即投入控製作用以減小誤差。當Kp增大,系統響應加快,靜差減小,但系統振盪增強,穩定性下降。
2、積分環節主要是用於消除靜差,提高系統的無差度。積分作用的強弱取決於積分時間常數Ti。當Ti增大,系統超調減小,振盪減弱,但系統靜差的消除也隨之減慢。
3、微分環節能反應誤差信號的變化速率,在誤差信號值變得太大之前。在系統中引入一個有效的早期修正的信號,從而提高系統快速性,減小調節時間。當Td增大,調節時間減小,快速性增強,系統振盪減弱,穩定性增強,但系統對擾動的抑制能力減弱。
圖3-7 模擬PID控制系統原理框圖
3.9 TCA785移相觸發電路
TCA785晶閘管單片移相觸發集成晶元是德國西門子公司研發的。TCA785晶元能比較可靠識別零點,移相范圍較寬,適用溫度范圍較寬,輸出的脈沖穩定整齊等特點。TCA785的輸出脈沖寬度可以進行手動調節,因此適應范圍很寬廣。
TCA785晶元的5管腳是外接同步信號端,用來檢測交流電壓過零點。通過不同的電阻可接不同的同步電壓,在應用中接正反向並聯的二極體限幅電路進行保護。10管腳為片內產生的同步鋸齒波,鋸齒波斜坡的最大、最小值由9、10兩管腳的外接電阻與電容所決定。通過與11管腳的控制電壓相比較,在15和14管腳輸出同步脈沖信號。這兩個管腳可輸出寬度變化、相位互差180°的脈沖。可以通過改變11管腳的控制電壓進而進行移相控制,脈沖的寬度則由12管腳的外接電容所決定。
圖3-8 TCA785移相觸發電路
3.10 功率調節電路
功率調節電路部分主要由兩個LM7805為光電耦合器提供電源以及兩個雙向可控硅組成。通過TCA785移相觸發器通過15和14管腳輸出相位互差180°同步脈沖信號。然後分別作用於兩個光電耦合器,通過光電耦合器將弱電系統與強電系統隔離開來。隔離強電系統所造成的干擾,保持系統穩定工作,提高系統的抗干擾能力。霍爾電壓電流感測器測量負載電路中的電壓電路,然後通過電能計量晶元采樣可以計算出電壓電流值和有功功率。可以通過單片機讀取並且通過液晶顯示,同時輸出與功率成正比的脈沖信號。經過頻率/電壓轉換電路轉換為電壓輸出。輸出電壓與設定功率相對應的電壓得出誤差信號,然後經過PID控制器作用於TCA785移相觸發器。移相觸發器的輸出作用於光電耦合器,光電耦合器輸出信號直接控制兩個雙向可控硅的門極。然後就能控制雙向可控硅的導通和關斷來控制負載電路中的電壓、電流值。進而使電路中的功率恆定,即使當負載發生變化時也能通過控制可控硅的導通和關斷來恆定電路功率。整個調功系統構成一個閉環控制,通過提高控制精度與速率來提高合成金剛石的產量和質量。
雙向可控硅內包含有三個PN結,是一個三端介面元件。可以把雙向可控硅看成由兩個單向可控硅反向並聯組合而成,並且只要一個門極就能控制可控硅。
雙向可控硅可以通過觸發來控制其導通。但是不論雙向可控硅出於正向還是反向電壓,只要向門極施加一個正或負極性的脈沖觸發信號,雙向可控硅就能夠導通。
在雙向可控硅導通的狀態下,如果沒有觸發脈沖信號,雙向可控硅能維持導通而不被關斷。如果雙向可控硅兩極的電流變到比維持電流小時雙向可控硅被關斷或者當在沒有觸發脈沖信號得情況下雙向可控硅兩極電壓的極性發生變化時雙向可控硅被關斷。
3.11 數模轉換器(D/A)
數模轉換器將離散形式的二進製表示的數字信號轉換成為連續的模擬信號。D/A轉換器通常用來作為微機控制的輸出通道,然後與被控執行對象相連接。以實現某些系統的的自動控制以及輸出信號。本調功系統採用串列數模轉換晶元DAC101S101為PID控制器提供參考電壓。該D/A轉換晶元的解析度達到千分之一,保證了系統控制精度。通過單片機控制D/A轉換器並向D/A中寫入數據以輸出電壓信號。這個電壓與設定的有功功率成正比,即一個有功功率有自己對應的電壓信號,這個電壓信號作為PID控制器提供參考電壓。電能計量晶元CS5460A輸出與有功功率成正比的脈沖信號經過頻率/電壓轉換電路轉換成相應的電壓信號與D/A輸出經過比例放大後的電壓信號相比較,得到一個誤差信號。然後對調功系統進行PID控制把誤差消除,以達到恆功的目的。
3.12 顯示和按鍵電路
本系統採用LCD1602液晶來顯示電壓、電流和功率值。通過三個彈性按鍵來設定功率,操作簡單方便。
選取LCD1602液晶作為顯示界面。因為其體積小,編程簡單而且能夠滿足本系統的要求。1602液晶能分為兩列顯示32個數字、符號和字母字元,每列顯示16個。LCD1602液晶內包含有5x11或5x7點陣型模塊,每個字元的顯示都由點陣型模塊來實現。1602液晶有16個管腳,其內部含有128個字元的ASCLL字元庫。通過並行向1602中寫入數據,可以通過可調電阻控制背光的亮度。
彈性按鍵是機械彈性的開關,可以通過壓按來控制線路的導通與關斷,進而完成對系統的控制與設定。該彈性按鍵一端接地並作為STC89C52單片機的I/O口的輸入信號,當按鍵被按下為閉合。然後單片機I/O口與地相連接變為低電平。單片機可以通過檢測與按鍵相連I/O的電平高低來判斷按鍵是否被按下。然後就能通過程序執行某些指令,達到自動控制的目的。
第四章系統軟體設計
4.1 主程序模塊
本調功系統軟體由主程序模塊、電能計量晶元CS5460A子程序模塊、LCD1602液晶顯示子程序模塊、D/A子程序模塊、按鍵子程序模塊等組成。它們是整個調功系統的核心部分,整個硬體系統都要靠程序來執行操作。主程序模主要任務是調功系統上電啟動之後對各個元件進行初始化操作和構建整體調功系統的軟體框架。元件初始化主要為STC89C52單片機初始化、1602液晶初始化、D/A初始化、電能計量晶元CS5460A等。然後設置中斷,單片機判斷彈性按鍵是否被按下設定有功功率參數,運行調功系統。然後可以執行相關模塊的調用,持續控制調功軟體系統直到系統運行停止。
4.2 電能計量晶元CS5460A子程序模塊
電能計量晶元CS5460A通過SPI串列介面與單片機進行通信,只需要用四根線就能控制和讀取CS5460A晶元寄存器里的數據。CS5460A主要有三類寄存器:數據寄存器、校準寄存器和控制寄存器。通過這些寄存器可以採用讀取電壓電流和功率值。CS5460A的具體使用操作如下:
1、功率測量晶元CS5460A含有多個控制命令。要使CS5460A完成對電壓電流以及功率的計算就必須先要寫入控制命令字。然後就可以執行相應操作,控制命令字如下:
(1)啟動轉換命令,即0xe8
對功率測量晶元CS5460A寫入0xe8控制命令字,功率測量晶元啟動A/D轉換,然後可以輸出計算後的結果。一般是在功率測量晶元進行復位後輸入時寫入這個控制命令,使得功率測量晶元CS5460A 能夠正常的工作。
(2)同步控制命令1(0xff)和同步控制命令0(0xfe)
在寫入讀寫控制命令前要執行同步控制命令對串列通信介面進行復位。
(3)上電和停止控制(0xa0)
在晶元系統校準電壓電流前寫入這個控制命令,可以停止功率測量晶元在執行某些操作時候,然後運行系統校準控制命令。
(4)校準控制住命令
通過寫入不同的控制命令完成某些要求的系統校準。最低位O可以選擇是否運行偏置校準;G位可以選擇是否運行增益校準;R位可以在DC和AC校準之間選擇;VI兩位可以選擇電壓電流通道。
2、控制寄存器
K[3:0]通過這四位設置MCLK主頻一倍、二分之一和四分之一倍分頻為功率測量晶元的DCLK內部時鍾。
IHPF位為選擇電流通道是否運行高通濾波器。
VHPF位為選擇電壓通道是否運行高通濾波器。
RS位控制復位CS5460A晶元復位控制位。
DL[1:0]選擇EOUT和EDIR通用輸出口以及輸出電平。
EOD為允許EDIR,EOUT的控制位。
SI[1:0]為設置中斷信號方式,電平有效還是沿邊有效。
GI位設置電流的增益。
PC[6:0]通過調節這這個寄存器實現相位補償。
3、CS5460A晶元啟動和設置
對CS5460A晶元進行復位操作,復位信號的脈寬至少為10ms。然後寫入同步控制命令。再將設定的校準值寫入校準寄存器當中,通過控制寄存器設定相關的寄存器參數。啟動CS5460A晶元A/D轉換,讀取A/D的轉換值然後計算出電流電壓以及功率值。
CS5460A晶元校準
CS5460A可以通過校準控制寄存器執行增益校準和偏置校準。然後校準信號就可以對電流、電壓輸入通道進行操作。當系統執行系統校準時候A/D不能執行轉換,可以通過寄存器停止你轉換操作。
4.3 LCD1602子程序
4.3 LCD1602子程序模塊
本調功系統採用1602液晶顯示電壓電流值以及有功功率值。1602液晶為16引腳,有八個數據口。在對1602液晶寫入數據前要先進行初始化設置,即設置顯示模式、游標的開關和左右移設置。然後寫入操作時序將數據指針定位,先寫命令,再寫入數據。
4.4 D/A子程序
數模轉換器將離散形式的二進製表示的數字信號轉換成為連續的模擬信號。只需要調整輸入的數字信號,D/A就能通過模擬輸出端輸出一個對應於數字信號的模擬信號。但是數字信號變化頻率不能超過數模轉換器的最高轉換速率。在編寫D/A程序時要先對其進行初始化,然後再啟動轉換。通過一個標志位可以判斷數模轉換器是否轉換完成。
4.5 按鍵子程序
該彈性按鍵一端接地並作為STC89C52單片機的I/O口的輸入信號。當按鍵被按下為閉合,然後單片機I/O口與地相連接變為低電平。單片機可以通過檢測與按鍵相連I/O的電平高低來判斷按鍵是否被按下。然後就能通過程序執行某些指令,達到自動控制的目的。在編寫按鍵程序的時候要考慮抖動現象,為了簡化電路設計。本系統選擇通過軟體延時的方法來消抖,不需要增加專用的消抖電路就能實現。程序執行檢測按鍵是否被按下,當被按下時延時幾個毫秒之後再檢測按鍵是否被按下。當確認被按下時等待按鍵被釋放,被釋放之後就可以執行相應的程序代碼。
系統模擬與調試
5.1 系統模擬
系統模擬通過某些模擬軟體完成電路的模擬分析。省略電路板製作的過程以及節省元件減低了做板成本。還可以從模擬軟體中選用虛擬的電子元件和儀表等虛擬工具搭建成模擬電路。可以直觀的測到元件輸出波形以及如何設定參數,還可以把程序載入到模擬電路,驗證程序是否正確。系統的了解電路的工作原理以及可以通過模擬電路找到電路設計的缺陷與不足,大大提高了設計電路的效率。
5.1.1 模擬軟體介紹
本調功系統選擇Proteus模擬軟體對系統電路進行模擬驗證以及了解其工作原理。Proteus軟體是由英國的Lab Center Electronics公司研發的一款EDA模擬軟體。Proteus模擬軟體不只含有其他EDA模擬軟體的功能,這個模擬軟體還可以對單片機和外圍電路進行模擬。Proteus模擬軟體廣泛運用於單片機及外圍電路的模擬,其雖在國內起步較晚。但是由於其操作方便、功能強大受到單片機相關學習以及工作人員的好評。
5.1.2 系統模擬結果
本系統採用Proteus軟體進行電路模擬。但部分元件如CS5460A在模擬軟體里沒有相應虛擬元件,而且用模擬軟體模擬時其是帶有一定理論性。因此只對調功系統的一部分電路模塊進行模擬,模擬所得的結果為設計電路提供參考。做出板子後調試逐漸完善電路。
通過一個高阻值的電阻將交流迴路電壓信號引入移相觸發晶元TCA785的外接同步信號端,用來檢測交流電壓過零點。並且並聯正反向的二極體限幅電路進行保護。經過晶元內部電路的檢測以及計算,然後在片內形成一個同步鋸齒波。鋸齒波的幅值可以由9、10兩管腳的外接電阻電容值調節。同步鋸齒信號與11管腳的輸入控制電壓進行比較,在15和14管腳輸出相位互差180°的同步脈沖信號觸發可控硅。11管腳輸入的電壓信號就可以控制移相觸發角的大小,12管腳的外接電容決定輸出的同步脈沖信號的脈沖寬度。輸出的觸發角ϕ范圍為0°~180°。
5.2 電路板製作
在設計本系統電路原理圖以及畫PCB電路時使用Altium Designer Winter 09軟體。這個軟體功能強大,含有比較完整的庫資源為用戶提供一體化的電子設計環境。
在PCB布線時PCB尺寸太大阻抗會變大,信噪比減小,但太小時散熱不足,容易受到相鄰線路的干擾。根據電路功能分模塊整齊放置元件進行布局,盡量按照信號流方向布局各電路模塊使其信號方向一致。對於高頻元件應該盡量縮短連線距離,以減小電磁干擾。對於電壓相差很大的線路和元件,布線的時候應該相應的遠離,防止放電而造成短路的情況。畫線路時在拐彎處應該盡量避免尖角,否則會給電路造成干擾。當布雙面板時,底層和頂層線路盡可能不要平行走線降低產生寄生耦合。數字地和模擬地應該分開進行布線操作,最後才相連接到一個點上。
在製作電路板的過程中,沒有相應的設備,靠手工製作。先用專用紙將PCB列印出來,用砂紙擦磨裁剪好的銅板,將其表面的氧化層去掉。然後將PCB紙對准銅板,用熨斗按壓加熱PCB紙使油墨粘貼到銅板上,銅板上的線路有損時可以用油筆修補。修補好的銅板就可以進行腐蝕,先放水,然後再加濃鹽酸和濃雙氧水。水、濃鹽酸、濃雙氧水的比例為3:1:2。腐蝕液不能太濃否則容易將板子腐蝕壞,由於腐蝕液具有強腐蝕性,在腐蝕過程操作要注意安全。腐蝕完成後進行擦洗和轉孔,可以在線路上塗一些松香油防止銅板被氧化和焊接方便減少虛焊。
做好PCB板之後,再將元件安裝並焊接到板子上,放置之前要驗證元件是否有損壞或不能正常工作,正確放置元件有極性的要對照PCB放置。放置元件先時應該先放置體積較小,再放置體積大的,先低後高的順序放置。焊接時候要小心虛焊,對於管腳較多的貼片晶元,先焊接對角的兩個管腳這樣就能固定住晶元,然後再進行其他引腳的焊接。
5.2 系統硬體調試
焊接完成之後要進行硬體電路進行檢查調試,硬體調試是設計電路很重要的環節,可以通過不斷的調試電路發現設計缺陷和不足。電路調試步驟如下:
(1)查看電路:檢查電路是否有虛焊、漏焊、連錫、錯焊、毛刺等焊接缺陷;看晶元方向和極性元件方向是否焊接正確。
(2)上電觀察:調整好供電電源後按正確接法接到系統電路上,初步判斷電路是否有短路現象。同時做好隨時斷電准備,如有冒煙、發出氣味、元件發燙等異常現象馬上斷開電源,然後尋找故障原因並解決。
(3)靜態調試:在沒有輸入信號得情況下,測量電路電源電壓、紋波是否正常和集成晶元、元件引腳電流電壓值測量。調試晶體是否起振、頻率、占空比、幅值是否滿足晶元正常工作要求,調試主要通道電氣特性是否正常。初步判定各晶元及電路是否能正常工作,電路是否有錯。
(4)動態調試:對系統電路施加輸入信號,藉助儀器測量晶元電路的輸出信號波形、幅值等能否滿足要求。並且做好調試記錄,為後續調試提供依據和參考數據。調整電路的電容和電阻多次試驗直到參數符合要求。
(5)性能指標調試:通過靜動態調試對系統電路進行調試系統正常後,對系統所要求的指標進行調試。記錄並分析測試得到的數據,多次試驗後得出調試總結並對比性能指標是否滿足系統設計的要求。如達不到預期效果,找出問題所在並修改部分甚至整個電路以完善設計。
5.3 系統軟體調試
軟體調試即把編寫好的的程序下載到系統硬體中運行,編譯系統程序進行調試。根據調試時所發現的錯誤情況進行程序語法和時序修正。仔細閱讀晶元技術手冊,把相關的寄存器操作、讀寫以及控制時序弄懂。當系統運行出錯時要找出出錯代碼,逐行檢查,可以通過標志位反應出程序運行情況。
軟體調試有兩種方法:
(1)靜態調試:將寄存器以及相關部分的內容輸出,這樣可以直接讀取指標是否滿足要求,通過測試找出問題所在。讀取主要變數值,測試變數值在程序運行過程是否和預期值相同。
(2)動態調試:通過專業調試軟體分析程序執行過程的動態情況。運用Keil軟體對程序進行調試,可以進行多種設置如單步、全速以及跳出或進入函數內部等等。可以查看變數在執行程序時發生的改變以及可以知道執行代碼的所花的時間。
5.4 調試結果
本調功系統用50W白熾燈作為電路負載,在系統運行過程中可以實現恆功率控制。在電路中接入一盞白熾燈待系統穩定後記錄電流、電壓以及功率值,然後再在電路中並聯接入另一盞白熾燈。接入瞬間系統功率發生變化,調功系統及時作出反應,通過采樣迴路中的電流電壓計算出功率值,然後相應的晶元輸出信號。信號經過處理電路處理之後生產觸發脈沖信號,並且作用於雙向可控硅。通過雙向可控硅的導通和關斷操作改變電路中的電壓,以達到恆功控制的目的。還可以通過按鍵設置功率的設定值,使得系統可以控制一定范圍的恆功值。經過多次實驗並記錄測量結果,統計後進行分析誤差均保持在2%左右,符合系統設計要求。
5.5 誤差分析
不管直接或間接測量電流電壓值,都會存在誤差。因為演算法、感測器、儀器和外部干擾等因素都會產生誤差,設計電路時找出誤差所在盡量減小誤差。如下為引起誤差的環節:
(1)感測器產生的測量誤差。本系統採用霍爾電壓、電流感測器測量電路中的電壓和電流,但是還是會有誤差存在。霍爾感測器會受到溫漂的影響而產生溫差電勢,導致引進誤差。同時霍爾感測器工作在交流電,因為霍爾極不能做到相同,所以一直存在一個微小的輸出值而產生感應零位電勢。材料的不均勻和生產工藝的原因也會產生一定的誤差。
(2)電能計量晶元CS5460A存在自身性能誤差和采樣誤差。CS5460A在對霍爾電流、電壓感測器的輸出信號進行采樣,將連續的模擬信號轉變為離散的數字信號,但是這些誤差都是很微小的,對系統的影響不大。
(3)測量儀器誤差。由於測量儀器設計、製造、精度等級等會存在一定的測量誤差。儀器的使用也會發生老化從而引進誤差,但這些不是系統設計而引進的誤差。
(4)由環境因素所引起的誤差。比如環境的濕度、溫度、海拔以及電磁干擾等因素都會引起誤差。
結論
本次設計以STC89C52單片機為核心控制元件,完成了金剛石合成調功系統的設計與實現。通過雙向可控硅控制系統,並使系統保持功率恆定。系統學習了通過模擬軟體調試為硬體系統設計提供參考依據,調節參數。運用模塊化編寫程序,可讀性強,調試方便,當程序有誤時易於找到出錯語句。通過不斷的調試,逐步完善系統,完成了相應的功能和指標。同時也學習到了設計一個產品的流程,先了解設計的相關背景,查找相關資料,從而總體了解了設計的核心內容。然後確定系統設計方案,所用元件的選型,並且要熟悉晶元的工作原理。在畫原理圖和PCB的時候要仔細認真,因為沒一點小錯誤都會導致設計的缺陷,例如封裝不正確可能就要重新作板。金剛石合成調功系統的主要內容如下:
(1)本系統以STC89C52單片機為核心控制元件,以霍爾電流、電壓感測器為系統輸入通道。功率測量晶元CS5460A采樣霍爾感測器輸出的電流電壓信號,經過轉換並處理之後通過單片機讀取。並且通過1602液晶顯示電流、電壓以及功率值。可以通過按鍵設置功率值,並且經過D/A將對應的數字信號轉換為模擬信號,作為單片機輸出的控制信號,間接控制雙向可控硅。以雙向可控硅作為最終的輸出通道,通過控制可控硅的導通和關斷達到功率恆定的目的。
(2)採用功率測量晶元CS5460A采樣霍爾感測器輸出的電流電壓信號,經過計算處理後,單片機通過SPI介面讀取電流、電壓以及功率值。同時CS5460A輸出一個與功率成正比的脈沖信號,經過頻率/電壓轉換電路轉換成電壓信號。再與D/A輸出正比於設定功率的電壓信號相比較,得出一個誤差信號。誤差信號經過PID控制電路控制移相觸發電路輸出相應的觸發角控制可控硅。同時對觸發電路與雙向可控硅之間進行光電隔離,防止干擾調功系統。
(3)本系統運用PID閉環控制,通過PID控制電路反饋控制信號。不斷的調整系統,使得輸出功率穩定在設定值不變。即使當負載變化引起功率瞬時變化時,系統能及時作出反應並且穩定功率到設定值。
(4)選擇C語言編寫系統程序,與匯編相比C可讀性強,可以模塊化編程,調試方便。使用Keil軟體編寫程序,同時還可以進行模擬調試。
4. cs5460如何校準
1、在校準之前,必須使CS5460A處於活動狀態,同時使其准備接收有效命令,並清除狀態
寄存器的DRDY位。
2、將合適的校準信號加到電壓電流通道的輸入端。一般來說,在執行偏置校準時,應加入零
信號,在執行增益校準時應加入設定的滿度信號。
3、寫校準控制命令字。
4、檢查狀態寄存器的DRDY位,直至置1之後才讀相應的校準寄存器,並將其值保存在外部
非易失性存儲器。
注意:當用戶發送校準命令到CS5460A時,CS5460A不能處在AD轉換狀態,假如5460A
處在AD轉換狀態,用戶必須發送一個Power_halt命令以終止A/D轉換,之後才能發送校準命令。
5. 求助——電能測量晶元CS5460A讀出寄存器的數據一直是0
應該是讀取問題,是用單片機嗎,什麼型號。我現在在用這個片子,加我探討534386720