有效值测量电路
对50HZ正弦交流信号有效值的测量_单片机
目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................................. I I1.软件介绍 (1)2.设计任务 (3)2.1设计要求 (3)2.2理论分析 (3)3硬件电路设计 (4)3.1有效值测量模块 (4)3.2 A/D转换模块 (6)3.3单片机控制模块 (7)2.4显示模块 (8)3.5总体电路设计 (9)4程序设计 (10)4.1程序框图 (10)4.2源程序 (11)5软件仿真 (16)6心得体会 (18)参考文献 (19)摘要在实际使用中，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。
本次课程设计以STC89C51单片机为控制核心，利用有效值测量芯片AD736对正弦交流信号的有效值进行测量，测量结果由放大器放大，经TLC549芯片A/D 转换后，由单片机控制LCD液晶显示器显示有效值。
关键字：有效值、AD736、TLC549AbstractIn actual use, the RMS is the most widely used parameters, voltage meter in addition to the special situation, almost all is according to the set of sinusoidal RMS. The cause of the valid values being widely applied, on the one hand, because it is directly reflect the size of the ac signal energy, for the study power, noise, distortion, frequency spectrum purity, energy conversion and so on is very important; On the other hand, it has a very simple superposition nature, extremely convenient to calculate.This course design with the STC89C51 microcontroller as the core, using RMS measurement chip AD736 of sinusoidal ac signal effective value measure, the measured results by the amplifier amplification, after eight bits A/D conversion chip, the LCD display RMS was controlled by single chip microcomputer.Keywords: current effective value, AD736, TLC5491.软件介绍Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。
求交流电有效值的方法
求交流电有效值的方法
交流电的有效值是根据电流的热效应规定的。
在求交流电的有效值时，通常采用以下几种方法：
直接计算法：对于已知波形的交流电，如正弦波、方波、三角波等，可以根据其波形特点直接计算出有效值。
例如，对于正弦波交流电，其有效值等于峰值除以根号2。
积分法：对于任意波形的交流电，可以通过积分的方式计算其有效值。
具体步骤是，将交流电在一个周期内的瞬时值进行平方，然后对时间进行积分，最后取平方根即可得到有效值。
这种方法需要知道交流电的瞬时值表达式或者采样数据。
仪表测量法：在实际应用中，通常使用电表来测量交流电的有效值。
电表内部采用了专门的电路和算法来计算有效值，可以直接显示出测量结果。
需要注意的是，不同类型的电表可能采用不同的计算方法，因此测量结果可能存在一定的误差。
需要注意的是，在求交流电的有效值时，需要明确所求的是电压有效值还是电流有效值，并且要注意单位的一致性。
此外，对于非正弦波形的交流电，其有效值并不能简单地用峰值除以根号2来计算，而需要根据其波形特点进行具体分析。
总之，求交流电的有效值需要根据具体情况选择合适的方法，并且要注意测量误差和单位的一致性。
在实际应用中，还需要考虑交流电的频率、波形等因素对有效值的影响。
电压交流有效值测量电路设计仿真与实现 武汉理工
《模拟电子技术基础》课程设计目录摘要....................................... .. (1)1.电路方案论证与选择1.1系统基本方案 (2)1.2各模块方案论证与选择1.2.1直流稳压可调电源模块 (2)1.2.2电压衰减模块 (2)1.2.3 AC-DC转换模块 (4)1.2.4数字显示模块 (6)2.电路仿真 (7)3.焊接与调试3.1材料清单 (12)3.2过程描述 (13)4.参数测量及验证 (14)5.心得体会 (15)6.参考文献 (15)7.实物图 (16)课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信12级指导教师：刘守军工作单位：信息工程学院题目: 电压交流有效值测量电路设计仿真与实现初始条件：可选元件：集成运算放大器、电阻、电位器、电容若干，直流电源，或自备元器件。
可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，函数发生器要求完成的主要任务:（1）设计任务根据要求，完成电压交流有效值测量电路的仿真设计、装配与调试，鼓励自制正弦信号发生器和稳压电源。
（2）设计要求①输入电压峰值10＜v ，允许误差为±2％，采用LED分段显示，分段区间自定，可加入音响指示；②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排：1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。
2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要模拟电子技术课程设计是继《模拟电子技术基础》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。
它的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，让学生综合运用模拟电子技术知识，进行实际模拟电子系统的设计、安装和调测，利用Multisim等相关软件进行电路设计，提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和电子技术实践技能，让学生了解模拟电子技术在工业生产领域的应用现状和发展趋势。
交流检测真有效值芯片原理介绍及实用电路
交流检测真有效值芯片原理介绍及实用电路1、真有效值数字电压表的基本原理利用真有效值(TRMS)数字仪表,可以准确、实时地测量各种波形的有效值电压,满足现代电子测量之需要。
,借助于电路对输入电压u进行“平方→ 取平均值→开平方”运算,就能获得交流电压的有效值。
因这是由有效值定义而求出的,故称之为真有效值。
目前生产的真有效值/直流转换器(如美国ADI公司的AD636、AD736,美国LT公司的LTC1966等),都是采用这种原理而设计的。
真有效值电压表比平均值电压表测量典型波形的误差更小。
下面来介绍工程上常用的LTC1966的原理及使用。
2、LTC1966工作原理LTC1966是美国凌特公司(LT)于2002年最新推出的真有效值RMS/DC转换器,与其他RMS/DC产品相比较,它在完成乘法／除法运算时,未采用通常的对数-反对数的计算方法,而是采用了全新的D-S计算技术。
LTC1966具有简单电路接法(只有一个外接平均CAVE)、灵活的输入／输出结构(差分或单端)、灵活的供电方式(2.7V~5.5V单电源,最大范围为±5.5V双电源)、高准确度(50Hz~1kHz的误差只有0.25%)、良好的线性(小于0.02%)、很宽的动态电流范围、易于校准等特性。
图1 LTC1966管脚排列及内部框图LTC1966采用MSOP-8封装,管脚排列及内部框图如图1所示,各引脚功能如下：GND—地;UIN1、UIN2—差分输入端1和2;USS—负电源端,对地接-5.5V电源或直接接地;UOUT—电压输出端。
RMS平均值是通过此引脚与COM引脚之间的平均值电容CAVE来实现转换。
COM—输出电压返回端。
输出电压的产生和该引脚的电压有关。
一般COM端接地,在AC+DC输入情况下,UOUT与COM引脚之间不平衡,该引脚应对地接一小电阻;UDD—正电源端。
电压范围为2.7V~5.5V;EN—使能控制端,低电平有效。
LTC1966内部主要包括4部分电路：D-S调制器、极性转换开关、低通滤波器(LPF)和关断控制电路。
基于单片机正弦波有效值的测量
基于单片机正弦波有效值的测量一．简介本作品以单片机STC12C5A60S2为主控芯片并以此为基础，通过二极管1N5819实现半波整流，使用单片机内部自带10位AD对整流后的输入信号进行采样，从而实现对峰值的检测；同时通过运放LM837对输入信号进行放大，之后通过施密特触发器，将原始信号整形成可被单片机识别的标准脉冲波形，之后配合内部计数器（定时器）达到测量其频率的目的；这样，整流和AD采样实现对输入信号峰值的检测；通过放大、整形实现对输入信号频率的检测。
二．基本功能与技术指标要求（1）输入交流电压：1mV～50V,分五档：①1mV~20mV，②20mV~200mV,③200mV~2V,④2V~20V,⑤20v~50V。
（2）正弦频率；1Hz~100kHz；（3）检测误差：≤2%；（4）具有检测启动按钮和停止按钮，按下启动按钮开始检测，按下停止按钮停止检测；（5）显示方式：数字显示当前检测的有效是，在停止检测状态下，显示最后一次检测到的有效值；（6）显示：LCD，显示分辨率：每档满量程的0.1%；三．理论分析本文要求输入交流信号，通过电路测量其峰值，频率，有效值以及平均值，因为输入的交流信号为模拟信号，而一般处理数据使用的主控芯片单片机处理的是数字信号，所以我们选择使用数模转换器AD（Analog to Digital Converter）将输入的模拟信号转换为数字信号，并进行采样；由于要求输入交流信号电压峰峰值Vpp为50mV~10V，所以如果我们采用AD为8位，则最小采样精度为，因此会产生78.4%的误差，并且题目要求输入交流信号的频率范围为40Hz～50kHz，所以为了保证对高频率信号的单周期内采样个数，我们需要选择尽量高速度的AD；因此我们选用使用单片机STC12C5A60S2，其内部自带AD为8路10位最高速度可达到250KHz，所以我们可以将最小采样精度缩小到，并且在输入交流信号频率最大时（50KHz）在单个周期内可采集5个点，因此可保证测量精度。
市电电流电压的真有效值测量算法 c语言
市电电流电压的真有效值测量算法1. 前言市电电压电流的真有效值测量一直是电力系统中的重要问题之一。
在实际工程中，准确测量市电电流电压的真有效值，不仅能够保证设备的安全稳定运行，也对电力系统的负载分析、电能计量和能效评估等方面具有重要意义。
2. 真有效值的概念在交流电路中，电压电流波形一般为正弦波形，其有效值是指其等效的直流值。
而真有效值则是指其与直流信号等效的功率值。
对于正弦波形的电压电流而言，真有效值等于其有效值。
而对于非正弦波形的电压电流，其真有效值通常要通过算法来计算得出。
3. 真有效值的算法在市电电流电压的真有效值测量中，经典的方法包括平方积分法、均方根法、FFT变换法等。
在C语言中，可以通过编写相应的程序来实现这些算法。
3.1 平方积分法平方积分法是一种最简单的多周期法，它通过将信号平方后再进行积分求和的方式来得到信号的真有效值。
具体的C语言程序可以通过以下步骤来实现：- 读取电流电压信号- 将信号进行平方处理- 对平方后的信号进行积分求和- 对积分结果进行平方根运算得到真有效值3.2 均方根法均方根法是一种基于模拟信号的功率信号处理方法，它是通过对信号进行平方求和后再开方来得到信号的真有效值。
在C语言中，可以通过以下步骤来实现均方根法的算法：- 读取电流电压信号- 将信号进行平方处理- 对平方后的信号进行求平均值- 对平均值进行开方运算得到真有效值3.3 FFT变换法FFT变换法是一种基于信号频域分析的方法，它通过对信号进行快速傅立叶变换后再对结果进行处理来得到信号的真有效值。
在C语言中，可以通过调用相关的FFT库函数或编写FFT变换的算法来实现FFT变换法。
4. 算法比较与选择以上介绍的三种算法各有优劣，可以根据具体的应用场景和要求进行选择。
平方积分法简单直观，但对非正弦波形的信号适应性较差；均方根法适用范围广，计算量较小；FFT变换法则有精确度高、适应性强的优势。
5. 结语市电电流电压的真有效值测量算法在电力系统中具有重要的应用价值，C语言作为一种通用性强的编程语言，可以很好地支持真有效值的计算。
交流电路参数的测量实验报告
交流电路参数的测量实验报告实验报告：交流电路参数的测量1. 实验目的：本实验的目的是通过实际测量交流电路中的电流、电压和功率等参数，掌握交流电路的基本测量方法，并验证和探索交流电路的特性。
2. 实验仪器和材料：（1）数字万用表（2）交流电源（3）电流表（4）电阻箱（5）电容（6）电感（7）导线等3. 实验原理：在交流电路中，电压和电流的波形是随着时间变化的，所以无法直接测量其峰值和有效值。
一般采用示波器来显示交流电流和电压波形的方法。
测量电流和电压的有效值可以借助示波器进行测量，或利用电流表和电压表分别测量交流电流和电压的峰值，然后利用相应的公式计算出电流和电压的有效值。
而交流电路的功率则需要通过乘积法测量，即乘以电流和电压的有效值。
需要特别注意的是，对于非线性负载的交流电路，功率测量时要考虑电流和电压的相位差，即功率因数。
4. 实验步骤：（1）接线首先将交流电源正极与电感的一端相连，然后将电感的另一端与电容串联，再将电容与电阻箱并联，最后将电阻箱与负极相连，形成一个交流电路。
（2）测量电流将电流表串联在电阻箱和电路之间，记录电流表的示数，即为电流的有效值。
（3）测量电压将数字万用表的交流电压档调至最大量程，分别测量电容两端的电压和电阻箱两端的电压，记录数值为电压的峰值。
（4）计算功率根据测得的电流和电压值，利用相应的公式计算出功率的值。
（5）改变负载通过改变电阻箱的阻值，可以观察到电流、电压和功率的变化规律。
5. 实验结果与数据处理：以实验数据为例，假设测得的电流为2A，电压为10V，根据公式，计算得出这个交流电路的功率为20W。
6. 实验讨论：通过实验我们可以观察到，交流电路中的电流、电压和功率是随着负载的变化而变化的。
当负载增大时，电流和电压的值也会相应增大，而功率的值则由电流和电压的乘积决定。
此外，对于非线性负载，还需要考虑功率因数的影响。
7. 实验结论：本实验通过测量交流电路中的电流、电压和功率等参数，掌握了交流电路的基本测量方法，并对交流电路的特性进行了验证和探索，提高了我们对交流电路的认识。
交流输入电压、电流监测电路设计
交流输入电压、电流监测电路设计
引言
电子设备只有在额定电压、电流下才能长期稳定工作，因此需要设计相应的监测、保护电路，防止外部输入电压或者负载出现异常时造成设备损毁。
工频交流电压、电流的大小，通常是利用它的有效值来度量的。
有效值的常用测量方法是先进行整流滤波，得出信号的平均值，然后再采用测量直流信号的方法来检测，最后折算成有效值。
但是由于供电主回路中存在大量的非线性电力、电子设备，如变压器、变频器、电机、UPS、开关电源等，这些设备工作时会产生谐波等干扰。
大型电动设备启动、负载突然变化、局部短路、雷电等异常情况出现时，供电主回路中会出现浪涌。
当这些情况发生时，供电线路上已不是理想的正弦波，采用平均值测量电路将会产生明显的测量误差。
利用真有效值数字测量电路，可以准确、实时地测量各种波形的电压、电流有效值。
下面介绍的监测电路安装于配电箱中，与外围保护电路一起实现对电子设备保护的功能。
真有效值数字测量的基本原理
电流和电压的有效值采集电路原理基本相同，下面以电压真有效值为例进行原理分析。
所谓真有效值亦称真均方根值(TRMS)。
众所周知，交流电压有效值是按下式定义的：
分析式(1)可知，电路对输入电压u 进行平方取平均值开平方运算，就能获得交流电压的有效值。
因这是由有效值定义式求出的，故称之为真有效值。
若将式(1)两边平方，且令，还可以得到真有效值另一表达式URMS=
式(3)中，Avg 表示取平均值。
这表明，对u 依次进行取绝对值平方/除法
取平均值运算，也能得到交流电压有效值。
式(3)比式(2)更具有实用价值。
由于。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
有效值测量电路
• 实验要求
– 拟定实验电路 理论计算 选定元器件 – 拟定调试方案 测试项目 所需仪器仪表 – 填写实验报告
• 绘出实验电路图 • 测试数据 • 误差分析 • 画出波形 • 写出调试过程及出现问题的解决方法
有效值测量电路
• 设计任务与技术指标
– 设计一个有效值测量电路 – 信号峰值在50mV~3V之间； – 信号频率小于1KHz – 测量结果与输入电压有效值相等。
有效值测量电路
• 实验原理
– 有效值与正弦波峰值的关系： • 有效值=峰值 /1.414=0.707峰值
– 有效值的测量 • 检测峰值 • 按比例放大
有效值测量电路ห้องสมุดไป่ตู้
负峰值检测电路：
– 当ui=0时，uc=0，uo=0 – 当ui下降-Um≤ui<0时，VD1截止，
VD2导通， uo= uc=ui
有效值测量电路
– 当ui下降到ui = -um时， uo=uc=ui – 当ui上升-um<ui<um时，VD1导通，
VD2截止， uc不变，uo=uc=um。