电子测量学教学资料 电子测量大作业

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三.多功能电子测量装置的实现
4.频率计工作原理：
被测信号经过整形电路,产生同频率的矩形波规则的脉 冲信号计数器根据所提供的矩形波上升沿进行计数,计 数时间由选通时间控制部分决定,根据频率所处的范围 来决定档位为提高测量精度,通常分级进行,即对频率较 低的信号采用测周的方法进行,而对频率较高的信号则 采用测频的方法频率计常用计数器及单片机实现,也可 通过可编程逻辑器件实现。
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一.电子测量基本参数的理论基础
＋
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3）快速傅里叶变换：
以分奇数偶数的方式进一步抽取，就可以得到N/4点的 DFT，重复抽取的过程，就可以使N点的DFT用一组2点 的DFT来计算。在基数为2的FFT中，设N=ZM，则总共 有M级运算，每级中有N/2个2点FFT蝶形运算，因此， N点FFT总共有N/2109:N个蝶形运算。对于本采集系统， 每周波采集256点，因此需8级蝶形运算。
2）测周原理
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二.波形重建理论
3）峰峰值、直流、交流和交直流:
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二.波形重建理论
4）占空比和脉宽:
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二.波形重建理论
5）波形重建的理论在示波器中的应用
I 实时采样：指所有的采样点都是按照一个固定的次序 来采集的。这个波形采样的次序和采样点在示波器屏 幕上出现的次序是相同的。只要一个触发事件就可以 启动全部的采集动作。
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三.多功能电子测量装置的实现
3.万用表工作原理：
模拟万用表通过电阻分压网络实现电参数的测量〔叹目 前有许多数字万用表的专用芯片,这些芯片内部一般集成 有刀D转换器LCD液晶显示驱动器和测量模式选择开关等 模块，其外围电路较简单,常常由测量输入电路AC/DC变 换电路电压基准电路和蜂鸣器等组成申压电容电阻测量 分别有一个外部基准电压,这个电压经过一个齐纳二极管 稳压后再经微调电阻调节到各自所需的电压值芯片的电 压/电阻/电容/频率端口可分别测量交流/直流电压、电阻、 电容、频率。
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四.讨论与分析
详见提纲
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五.展望与延伸
详见提纲
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Thanks for listening
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基于DSP的多功能电子测量装置的研究
赵雪雷 王乾梁 师云柯
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目录
一.电子测量基本参数的理论基础 二.波形重建理论 三.多功能电子测量装置的实现 四.讨论与分析 五.展望与延伸
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一.电子测量基本参数的理论基础
1.概况：
电气量的测量主要包括:电流有效值、电压有效值、有 功功率、无功功率、
数据存储在FIFO中,供微处理器进行处理微处理器根据
菜单的选择输入,执行相应的算法处理软件,得到相应的
测量结果,然后在LCD上将结果显示出来多功能电子测
量装置通常都集数字万用表,频率计,示波显示,多种电
参量测试等功能于一体,具有体积小，耗电低、携带方
便的特点。
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三.多功能电子测量装置的实现
傅立叶算法等)、最小二
乘算法、小波变换算法
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一.电子测量基本参数的理论基础
3.基于FFT的电基本参数测量模型 1）一个非正弦的时间周期函数，可用傅立叶级数表示 为：
（） （1） （2）
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一.电子测量基本参数的理论基础
(1),(2)式分别代表电压和电流的连续傅里叶变换。 2）序列的离散傅立叶变换 对连续周期时间函数在〔0，T」内进行N点等间隔采 样，得到电压序列u(n)
视在功率、功率因数、频率。根据被采集信号的不同， 数据采集可分为直流采样和交流采样两大类。
2.测量算法介绍：
算法
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正弦模型算法
非正弦模型算法
最大值算法、单点算法、 有效值算法、傅立叶算
半周期积分算法、两点 法〔包括全波傅立叶算
算法、导数算法和快速 法、半波傅立叶算法、
三点算法
快速傅立叶算法、递推
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一.电子测量基本参数的理论基础
4）基于FFT的基本电力参数测量模型（具体见提纲） I电流，电压幅值 Ii电流，电压有效值 Iii有功功率 Iv无功功率 V视在功率 Vi功率因数
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二.波形重建理论
1.摘要 2.波形参数测量 1）测频原理
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二.波形重建理论
1.模拟示波器的工作原理：
传统的模拟示波器把需要观测的两个电信号加至示波 管的XY通道以控制
电子束的偏移,从而获得荧光屏上关于这两个电信号关 系的显示波来自百度文库显然,这种模拟示波器体积大重量重成本 高价格贵,并且不太适合用于对非周期的单次信号的测 量
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三.多功能电子测量装置的实现
2.数字示波器的工作原理： 现代数字存储示波器首先对模拟信号进行高速采样获得 相应的数字数据并存储用数字信号处理技术对采样得到 的数字信号进行相关处理与运算,从而获得所需的各种信 号参数(包括可能需要使用万用表测试的一些元器件电气 参数)根据得到的信号参数绘制信号波形,并可对被测信号 进行实时的瞬态的分析,以方便用户了解信号质量,快速准 确地进行故障的诊断. 在经过几次这样的“采样一分析一调整一重采样”循环 后,示波表即可完成即触即测功能,而无须人工调换量程, 便于手持操作.
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三.多功能电子测量装置的实现
多功能电子测量装置把DSP FPGA微控制器A/D转换器
LCD控制器等核心部件构造系统,并利用CCS操作系
统,ASIC设计技术LCD图形显示技术及数字信号处理技
术等综合设计。通常来说,被测信号经前端信号输入通
道进行调理,以满足最佳A/D转换要求,高速A/D转换后的
Ii等效时间采样:示波器可以从若干连续的信号周期中 采集到的多组采样点来构成波形，每一组新的采样点 都是由一个新的触发事件来启动采集的。
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二.波形重建理论
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二.波形重建理论
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三.多功能电子测量装置的实现
系统总体框图：
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三.多功能电子测量装置的实现