交流电压有效值测量
三相交流电路电压电流的测量实验报告 -回复
三相交流电路电压电流的测量实验报告-回复一、实验目的通过三相电路的测量，了解三相电路的电压和电流，熟悉电压表、电流表的使用，了解电流互感器的基本原理。
二、实验原理1、三相电路三相电路是由三个电源组成的电路，即三相电源。
它具有三个相位及每个相位上的电压和电流。
三相电压以120°相位差交替出现。
2、电压和电流的测量电压和电流的测量需要使用电压表和电流表。
通常，由于不同的电路及电路参数，要选择不同种类的电压表和电流表。
在实际测量中，要根据实验需求来选择合适的测量仪器。
3、电流互感器电流互感器是指将高电压电流变成低电压小电流的专用变压器。
它主要用于测量大电流，是电测中的一种基本仪器。
在使用电流互感器时，要注意合适的选用范围。
具体操作时，将电流互感器接在三相电路中，以测量电路中的电流。
三、实验器材三相电源、电压表、电流表、电流互感器、连接电缆、插头和插座、实验台。
四、实验过程1、首先检查三相电源的接线是否正常，电源开关是否打开，保证实验环境的安全。
2、按照图1连接实验线路，将电压表接在Uab上，将电流表接在Ia上，并将电流互感器插在Ia电路上。
3、将电源开关打开，按下电流表、电压表的启动钮，观察实验电路的电压和电流读数，记录三相电路的电压和电流读数。
4、将实验中测得的电压和电流数据整理成表格，计算出三相电路的平均电压、有效值电压以及平均电流、有效值电流。
5、反复测量，取平均值，减小可能由于仪器误差带来的误差。
五、实验结果及分析1、实验数据记录通过实验，可以得到三相电路的电压和电流读数，如下表所示：电压（V）电流（A）-220.0 2.0222.2 2.1219.8 2.2-2、实验结果分析三相电路的平均电压、有效值电压、平均电流以及有效值电流计算公式如下：平均电压V_avg = 1/3 (Vab+Vbc+Vca)有效值电压V_rms = 1/√3 V_avg平均电流I_avg = 1/3 (Ia+Ib+Ic)有效值电流I_rms = 1/√3 I_avg通过实验数据计算可以得到，三相电路的平均电压、有效值电压、平均电流以及有效值电流如下：平均电压V_avg = 220.7 （V）有效值电压V_rms = 127.6 （V）平均电流I_avg = 2.1 （A）有效值电流I_rms = 1.2 （A）实验数据与理论值相符，证明了本次实验的正确性和准确性。
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。
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。
测电网的交流电压有效值
检测交流电压比较简单的,先看频率是50HZ还是60HZ,也就是说一个周期是20MS还是16.67MS,以采样周期=周期/采样次数.采样次数最好能大于等于8次.以50HZ,周期20MS 为例:用1ms采样周期采样交流电压,采样20次累加,求平均,就得出交流电压的电压了!!!! ------------------------------------------------------------------------------- 启动以后，若干次平均，以后的平均值数据和这个平均值比较，大于0.1%偏差就不显示，连续三次大于0.1%偏差，才显示，并用新值代替旧值.----------------------------------------------------：看书上对于50HZ电压有效值的测量，在一个周期20ms（1/50毫秒）内采样40次，然后求均方根，从而得出有效值。
---------------------------------------------------------------------------------------------#include <pic.h>#include <math.h>#include <stdio.h>//该程序用于测电网的交流电压有效值，最后的结果将在4个LED上显示，保留//1位小数。
//为了保证调试时数据运算的精确性，需要将PICC的double型数据选成32位union adres{int y1；unsigned char adre[2]；}adresult； //定义一个共用体bank3 int re[40]； //定义存放A/D转换结果的数组，在bank3中unsigned char k，data； //定义几个通用寄存器double squ ，squad； //平方寄存器和平方和寄存器，squ又通用为存储其//它数值int uo；bank1 unsigned char s[4]； //此数组用于存储需要显示的字符的ASII码const char table[10]={0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0XD8，0x80，0x90}； //不带小数点的显示段码表const char table0[10]={0x40，0x79，0x24，0x30，0x19，0x12，0x02，0x78，0x00，0x10}；//带小数点的显示段码表//A/D转换初始化子程序void adinitial(){ADCON0=0x41； //选择A/D通道为RA0，且打开A/D转换器//在工作状态，使A/D转换时钟为8ToscADCON1=0X8E； //转换结果右移，及ADRESH寄存器的高6位为"0"//把RA0口设置为模拟量输入方式ADIE=1； //A/D转换中断允许PEIE=1； //外围中断允许TRISA0=1； //设置RA0为输入方式}//spi方式显示初始化子程序void SPIINIT(){PIR1=0；SSPCON=0x30；SSPSTAT=0xC0；//设置SPI的控制方式，允许SSP方式，并且时钟下降沿发送，与"74HC595，当其//SCLK从低到高跳变时，串行输入寄存器"的特点相对应TRISC=0xD7； //SDO引脚为输出，SCK引脚为输出TRISA5=0； //RA5引脚设置为输出，以输出显示锁存信号}//系统其它初始化子程序void initial(){CCP2IE=0； //禁止CCP中断SSPIE=0； //禁止SSP中断CCP2CON=0X0B； //初始化CCP2CON，CCP2为特别事件触发方式CCPR2H=0X01；CCPR2L=0XF4； //初始化CCPR2寄存器，设置采样间隔500 μs，//一个周期内电压采40个点}//中断服务程序void interrupt adint(void){CCP2IF=0；ADIF=0； //清除中断标志adresult.adre[0]=ADRESL；adresult.adre[1]=ADRESH； //读取并存储A/D转换结果，A/D转换的结果 //通过共用体的形式放入了变量y1中re[k]=adresult.y1； //1次A/D转换的结果存入数组k++； //数组访问指针加1}//SPI传送数据子程序void SPILED(data){SSPBUF=data； //启动发送do{；}while(SSPIF==0)；SSPIF=0；}//主程序main( ){adinitial()； //A/D转换初始化SPIINIT()； //spi方式显示初始化initial()； //系统其它初始化while(1){k=0； //数组访问指针赋初值TMR1H=0X00 ；TMR1L=0X00； //定时器1清0ei()； //中断允许T1CON=0X01； //打开定时器1while(1){if(k==40) break； //A/D转换次数达到40，则终止}di()； //禁止中断for(k=0；k<40；k++)re[k]=re[k]-0X199；//假设提升电压为2 V，对应十六进制数199H，//则需在采样值的基础上减去该值for(k=0，squad=0；k<40；k++) {uo=re[k]；squ=(double)uo； //强制把采得的数据量转换成双精度数，以便运算squ=squ*5/1023； //把每点的数据转换成实际数据squ=squ*squ； //求一点电压的平方squad=squad+squ；} //以上求得40点电压的平方和，存于寄存器 squad中squ=squad/40； //求得平均值squ=sqrt(squ)； //开平方，求得最后的电压值squ=squ*154.054； //通过变压器的变比和分压电阻分配确定该系数//以上得到了实际电网的电压值squ=squ*10； //为了保证显示的小数点的精度，先对电压值乘以10uo=(int)squ； //强制把U转换成有符号整型量sprintf(s，"%4d"，uo)； //通过sprintf函数把需要显示的电压数据转换成//ASII码，并存于数组S中RA5=0； //准备锁存for(k=0；k<4；k++){data=s[k]；data=data&0X0F； //通过按位相与的形式把ASII码转换成BCD码if(k==2) data=table0[data]； //因为squ已乘以10，则需在第2位打小数点else data=table[data]； // table0存储带小数点的显示段码，//table存储不带小数点的显示段码SPILED(data)； //发送显示段码}for(k=0；k<4；k++) {data=0xFF；SPILED(data)； //连续发送4个DARK，使显示看起来好看一些，这点与 //该实验板的LED分布结构有关}RA5=1； //最后给一个锁存信号，代表显示任务完成}}。
交流电有效值的计算
交流电有效值的计算交流电有效值的计算是指通过测量或计算得出交流电信号在一定时间内的平均能量大小。
在交流电中，电流和电压都是随时间变化的，因此不能直接使用最大值或峰值来表示电流或电压的大小。
有效值的概念旨在提供一个与直流电相同功率的参考值。
要计算交流电的有效值，可以使用以下三种方法：平均值法、功率法和积分法。
1. 平均值法：交流电的有效值可通过将电流或电压的平方信号取平均并开方来计算。
假设电流的波形为I(t)，则交流电的有效值表示为Irms，可用以下公式计算：Irms = √(1/T ∫[0 to T] I(t)²dt)其中，T表示一个完整的周期。
例如，如果电流的波形是正弦波，那么该方法可以简化为使用最大峰值电流的70.71%：Irms = Imax/√22.功率法：根据交流电功率的定义，可以使用功率计来测量电流和电压之间的功率输出。
根据功率的平方等于电流和电压乘积的平均值，可以将交流电的有效值表示为：Irms = √(Pavg/Vrms)其中，Pavg表示平均功率输出，Vrms表示电压的有效值。
这种方法适用于通过功率计间接测量交流电的有效值。
3.积分法：通过将电流或电压信号与一个参考信号进行积分，并将结果除以积分时间来计算有效值。
该方法需要使用一些数学和信号处理技术，通常在数字信号处理领域使用。
这些方法可以适用于各种交流电信号的有效值计算。
但需要注意的是，对于非线性或非周期性的波形，这些方法可能不适用。
在这种情况下，可以借助计算机和数值计算技术进行数值模拟和数据处理。
除了计算交流电的有效值，也可以使用示波器等检测设备来显示电流和电压的波形，并通过与标准波形进行比较来估计有效值。
交流电有效值计算在电力系统分析、电路设计和实际应用中具有重要意义。
它能够描述交流电信号的实际能量，为电力传输、电能计量和电气设备的设计和使用提供准确的参考值。
有效值计算也是交流电工程中一项基本的测量和分析技术。
正弦量交流电压的最大值和有效值
正弦量交流电压的最大值和有效值
正弦量交流电压的最大值和有效值是描述交流电压的两个重要参数。
正弦量交流电压的最大值，也被称为峰值或幅值，是指在交流电压变化过程中达到的最大正电压或最大负电压。
这个值通常以大写字母“E”或“U”表示，单位为伏特（V）。
对于正弦波，最大值出现在波形的顶部和底部，其数值等于波形的振幅的两倍。
正弦量交流电压的有效值，也被称为均方根值或有效直流值，是指在一个周期内，交流电压在电阻上所产生的热量与直流电压在相同电阻上产生的热量相等时的直流电压值。
这个值通常以小写字母“e”或“u”表示，单位为伏特（V）。
对于正弦波，有效值等于最大值除以根号2，即U=Um/√2。
有效值在交流电路分析中非常重要，因为它代表了交流电压在电阻中产生热效应的能力。
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。
50Hz正弦交流电有效值的测量
《单片机应用实践》课程设计任务书学生姓名:杨博专业班级: 电信1303 班指导教师: 孟哲工作单位: 信息工程学院题目: 50Hz正弦波有效值测量仪表的设计与实现初始条件:（1）提供实验室机房及其proteus7.0以上版本软件；（2）《单片机原理与应用》学习。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求):（1）选择一本《单片机原理与应用》，认真学习该教程的全部内容，包括汇编语言的理解与应用，51单片机的基本功能与应用；（2）要求用51单片机设计一个测量仪表，能够测量量程200mv~20v的50Hz 正弦波交流电的有效值（3）要求做出仿真，并依照仿真设计实物并对实验结果进行分析和总结；（4）要求阅读相关参考文献不少于5篇；（5）根据课程设计有关规范，按时、独立完成课程设计说明书。
时间安排:(1) 分析课题，完成设计构想两天；(2) 完成仿真一天；(3) 购买元件并完成实物两天；(4) 完成报告书一天；指导教师签名: 年月日系主任(或责任教师)签名: 年月日摘要在实际生产与生活之中，有效值扮演了一个极其重要的角色。
由于有效值能够直接反映出交流信号能量的大小，因此在对于其他物理量例如功率、噪声、失真度、能量转换等的研究上发挥着极其重要的作用。
本次课设完成一个50Hz正弦波有效值测量仪表的设计与实现。
根据要求，本次课设以STC89C52单片机为控制核心，通过电阻分压网络、基于AD736的有效值检测模块、基于LM324的信号放大模块以及基于TLC549的A/D转换模块完成正弦波有效值测量工作，结果通过LCD显示。
关键词：正弦波；有效值；单片机控制；AD736；TLC549.AbstractIn the actual production and life, the effective value plays an extremely important role .Because of the effective value of AC, signal can directly reflect the size of the energy,it’s convenient to study for other physical quantities such as power, noise, distortion, energy conversion and so on.The design and implementation of a 50Hz sine wave effective value measuring instrument is set up in this lesson design. According to the requirements, the class stipulates STC89C52 microcontroller as control core, through the resistance points pressure platform, based on AD736 effective value detection module, based on LM324 signal amplification module and based on TLC549 A / D conversion module to complete sinusoidal RMS measurements. The results through the LCD display.Keywords:sine wave; effective value; single chip microcomputer control; AD736; TLC549.1.设计原理1.1方案设计方案一：采用二极管整流电路，再通过峰值检波电路测得峰值，然后根据波形因数求得相应的有效值。
两种测量电压有效值方法的比较
两种测量电压有效值方法的比较王尧君;刘冲;蒋慧【摘要】为准确测量不同频率的交变电压有效值,介绍两种常用的测量方法——热等效法和公式计算法,并分析各自的特点.分别利用这两种方法搭建测量电路,对不同频率正弦波有效值进行测量.对测量数据进行分析,客观比较两测量电路的精度和频率响应.分析结果表明:热等效法适合测量高频信号的电压有效值,而公式计算法适合测量低频信号的有效值,该结论为不同场合测量有效值的各种应用做出参考.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2013(039)003【总页数】4页(P27-30)【关键词】电压有效值;热等效法;公式计算法;电压测量【作者】王尧君;刘冲;蒋慧【作者单位】南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001;中国测试技术研究院,四川成都610021;南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001;南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TM131.3;TM933.2;TM930.114;TN431.1交流信号很多电参量如波峰因数、功率等的测量都与其有效值有关。
因此准确地测量交流信号的有效值，对于计算被测信号功率的大小以及分析交流信号各种参数等都具有重要的意义。
计算交流信号的有效值主要有数字采样法和定义法两种。
数字采样法分为同步算法[1]和准同步算法[2]，这两种算法只适合测量离散频谱信号。
如果被测信号的频谱是连续的，即被测信号为非周期的交流信号，则会引起较大的测量误差。
而在测量高频信号时，为了保证数字采样法的测量精度，必须提高电路采样率和计算速度，造成成本的提高。
定义法分为热等效法和公式计算法。
由于数字采样法和定义法是直接根据有效值定义来计算交流电压有效值，所以可以测量任意波形的交流信号，故称之为真有效值测量法。
近年来，利用热等效法和公式计算法设计的测量芯片，在体积、功耗及测量精度上有了很大的改进。
但是被测信号的频率和波峰因数对测量的精度影响很大，为了准确测量电压有效值，对于不同的应用场合选择合适的测量方法尤为重要。
交流信号有效值的测量
交流信号有效值的测量在现代通信领域中，交流信号的有效值是一个非常重要的参数。
有效值可以用来描述交流信号的振幅大小，从而评估信号的强弱或是稳定性。
本文将介绍交流信号有效值的测量方法和相关概念，以帮助读者更好地理解和应用有效值测量。
我们需要了解什么是交流信号。
交流信号是指在一定时间内，信号的电压或电流大小呈现周期性变化的情况。
例如，交流电压的波形通常为正弦波或方波。
而直流信号则是一种恒定电压或电流大小的信号。
交流信号与直流信号的主要区别在于交流信号具有周期性变化的特点。
在测量交流信号有效值时，我们通常使用均方根值来表示。
均方根值是指信号的平方平均值再开根号。
它可以反映交流信号的振幅大小，不受信号波形的影响。
例如，对于一个正弦波信号，其均方根值等于其峰值的一半。
均方根值的单位与信号的单位相同，通常为伏特（V）或安培（A）。
测量交流信号有效值的方法有多种，下面我们将介绍两种常用的方法。
第一种方法是使用示波器进行测量。
示波器是一种用于观察和测量电信号的仪器。
通过连接示波器的探头到信号源上，我们可以在示波器的屏幕上观察到信号的波形。
示波器通常可以直接测量信号的有效值，并显示在屏幕上。
这种方法简单直观，适用于频率较低的信号测量。
第二种方法是使用电压表或电流表进行测量。
这种方法适用于频率较高的信号测量，例如无线电频率或高速数字信号。
我们可以将电压表或电流表连接到信号源上，通过选择交流测量模式，仪器会自动测量信号的有效值并显示出来。
这种方法比较灵活方便，适用于各种交流信号的测量。
除了示波器和电压表、电流表，还有其他一些专用的仪器可以用于交流信号有效值的测量，例如频谱分析仪、多用途测试仪等。
这些仪器在不同的应用场景下具有不同的优势和适用性。
在实际应用中，交流信号有效值的测量非常重要。
它可以用于评估信号的强弱、稳定性和质量。
例如，在电力系统中，有效值的测量可以用于评估电压或电流的稳定性，以保证电力系统的正常运行。
在通信系统中，有效值的测量可以用于评估信号的强度和质量，以保证通信的可靠性和稳定性。
交流电压有效值测量
交流电压有效值测量 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020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。
为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。
本课程设计的思路是将交流信号经过电阻分压后送至由TL062和电容、电阻组成的AC-DC转换模块，将直流信号送至ICL7107数码管显示，完成交流电压有效值的测量。
关键词：电阻分压、TL062、ICL7107、交直流转换、有效值测量1 电路方案论证与选择系统基本方案设计电路分为直流稳压电源模块、电压衰减模块、AC-DC模块、数码管显示模块，即可完成题目对交流电压有效值进行测量，并显示的设计要求。
各模块方案论证与选择直流稳压可调电源模块设计图为采用7805设计的直流稳压源。
该稳压源可稳定输出+5V电压，电路简单，应用广泛。
该稳压源由以下五部分组成。
(1) 降压：通过变压器将输入的220V，50HZ交流电降为+5V输出。
(2) 整流：通过桥式整流电路，将输入的交流电压信号变为脉动信号。
(3) 滤波：通过C1及C2等滤波电容将输入的电压信号转变为波形更为平缓的电压信号。
(4) 稳压：通过集成稳压芯片7805将不稳定的电压信号变为稳定的直流电压。
图1-1 直流稳压电源电路电压衰减模块由于AC-DC模块的输入电压为200mV，而题目要求的测量电压是V>10V，因此要对输入电压进行衰减。
此处采用了电阻分压的方式对电压进行衰减，同时设计参数，使模块能输入200mV~2000V范围内的电压。
交流电压的测量方法
2.交流电压的测量方法
1）模拟电压表之检波-放大式
检波-放大式电压表的电路结构如图所示。 将被测电压Ux先变成直流电压，再经直流放大器
放大，然后驱动直流微安表指针偏转。 典型应用：峰值电压表
27 27
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特点： 受检波器件非线性的影响，测量微弱电压时，
外界干扰就特别明显。因此，这种电压表的灵 敏度将受到限制，一般不做成毫伏计，其测量 范围在零点一伏到数千伏之间。
由于采用了直流放大器，将引起零点漂移，影响电 表的读数。所以，对电源电压的稳定度要求比较高， 要采用稳压措施。
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2）放大-检波式
组成框图
步进 分压器
宽带交流 放大器
测量时，应考虑不同波形的需要。 测非正弦波形时其读数无直接意义，被测电压大小要根据
电压表的类型和波形来确定，需要进行换算
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3.1.2 电压测量的方法和分类
➢ 电压测量方法的分类 按对象：直流电压测量；交流电压测量
按技术：模拟测量；数字测量
1）直流电压的模拟测量方法 直流电流（放大或衰减）--〉驱动表头--〉指示
交流电压的有效值与平均值之比称为该交流 电压的波形因数，用Kf表示。
正弦信号的波形因数 三角波的波形因数 方波信号的波形因数
＝1.11 ＝1
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5．波峰因数 Kp
波峰因数Kp定义为峰值与有效值之比：
正弦信号的波峰因数 三角波的波峰因数 方波信号的波峰因数
26 26
均值 检波器
uA
先放大再检波，因此灵敏度很高。 均值电压表常用这种方式。
万用表测量交流电流电压方法
万用表测量交流电的有效值，常用的有三种方法：
方法一：峰值整流
我们知道，交流电的有效值为峰峰值的0.707倍，所以知道了峰峰值也就知道了有效值。
这个电路的优点是电路简单，缺点是非正弦波信号不准。
电路如下图所示
方法二：平均值整流，又称均方根整流
这和常见的桥式整流没什么区别，知道了整流后的电压也就知道了有效值。
比峰值整流好点，但精度还是不太
够，常用在3位半左右的数字表中。
电路如下图所示
方法三：真有效值电路
本方法用在比较高级一点的表中，应用此电路的数字表会在描述中写“真有效值测量”。
这种测量电路对于波形有
畸变的正弦波也能很好的测量。
多用在4位半精度以上的交流表中
其中的AD737大概人民币15元左右，对于几十块钱的万用表，是没有厂家能用上它的。
下图为著名仪器厂商FLUKE福
禄克公司的15B万用表，市场价300-500元左右，它里面也只是用到了平均值整流方式。
高电压工程基础-第07章习题答案
第7章 习题7.1 工频高压试验中，如何选择试验变压器的额定电压和额定功率？设一试品的电容量为4000pF ，试验电压为600kV （有效值），求该试验中流过试品的电流和试验变压器的输出功率。
答：（1）试验变压器的额定电压U n 应大于试验电压U s ；根据试验电压和被试设备的电容值估算实验电流值x s s 6210f C U I π⨯⨯=则试验变压器的额定功率 n s n P I U =⨯（2）流过试品的电流0.754A I CU ω==试验变压器的输出功率2==452.4kVA P CU ω7.2 简述用静电电压表测量交流电压的有效值和峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理。
答：（1）静电电压表测量交流电压的有效值的基本原理：加电压于两个相对的电极，两电极充上异性电荷，电极受静电机械力作用。
测量此静电力大小，或测量由静电力产生的某一极板的偏移来反映所加电压的大小。
若有一对平行板电极，间距l ，电容C ，所加电压瞬时值u ，此时电容的电场能量为2=/2W Cu电极受到作用力f 为2d 1d =d 2d W C f u l l = 若电压有效值U ，则得一个周期平均值F21d =2d C F U l对于平板电极，其电容为0=/r C S l εε则22031=N 272π10r r S u u F S l l εεε⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭式中, u , l , S 单位分别为kV , cm, cm 2。
()=475.6/r U l F S ε（2）峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理：被测交流电压经整流管D 使电容充电至交流电压的峰值。
电容电压由静电电压表或微安表串联高阻R 来测量(如下图所示)。
利用电容器C 上的整流充电电压测峰值电压由于电容C 对电阻R 的放电作用，电容C 上的电压是脉动的。
微安表反映的是脉动电压的平均值U d 而不是峰值，即d d U I R =设电容电压在t =0时刻达到峰值，t =T 1时刻再次充电，该时间间隔内电容上电压u c 随时间t 的变化关系为()()c m exp /u U t RC =-波动电压的最大值为U m ，最小值为U m exp(-T 1/(RC))。
用stc12c5a60s2单片机采集交流电压并计算其有效值（普中科技hc6800为硬件）
用stc12c5a60s2单片机采集交流电压并计算其有效值（普中科技hc6800为硬件）//******P1^7为参考电压，P1^2为待测电压接口#include<reg51.h>#include<math.h>#define bianshu 1#define qshu 50#define buchangTH1 0Xfe#define buchangTL1 0X0c //1000us 1000hz 10000us 考虑给取值过程留点时间(200us) 用700us 65536-700=64836 //与ad相关的特殊功能寄存器sfr ADC_CONTR =0XBC; //定义ad相关特殊功能寄存器地址sfr ADC_RES =0XBD;sfr ADC_RESL =0XBE;sfr P1ASF =0X9D;sbit EADC=IE^5;//ad中断允许位//配合ADC_CONTR置相应位因为ADC_CONTR不可位寻址，所以采用与或方式置相应位#define ADC_POWER 0X80#define ADC_FLAG 0X10#define ADC_START 0X08#define ADC_SPEEDLL 0X00#define ADC_SPEEDL 0X20#define ADC_SPEEDH 0X40#define ADC_SPEEDHH 0X60unsigned char CH2=2;//通道 p1^2unsigned char CH7=7;//通道 p1^7//***步长所用变量int Gbuchang,Lbuchang;//***遍数，取数个数，开断及等待控制部分所用变量char N=qshu,M=bianshu;char kd,bx;char flag1; //等待标志位，用作等待开断、定时//***取数部分所用变量float bus,zhi[qshu],cankao;char i,geshu;//***处理数据部分所用变量char u,v,w;//for循环控制位float zhi1[qshu],zhi2[qshu],sum;//改成float了，少占点内存要取的 n个数（转换完的整数）float junzhi;int zhenzhi,zhi3[qshu];//***显示部分所用变量char j,k,s;//for循环控制位int LedNumVal;char LedOut[8]; //取要显示数的个十百... 数码管8位unsigned char code Disp_Tab[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}; //段码sbit LS138A = P2^2; //定义138译码器的输入A脚由P2.2控制控制8个数码管sbit LS138B = P2^3; //定义138译码器的输入脚B由P2.3控制sbit LS138C = P2^4; //定义138译码器的输入脚C由P2.4控制//***查错部分所用变量sbit cha1=P2^0;sbit cha2=P2^1;sbit cha3=P2^7;sbit cha4=P2^6;void delay(int q);void main(){while(1){//***遍数，取数个数，开断及等待控制部分所用变量M=bianshu;N=qshu;bx=0;//显示遍数标志位kd=0;//开断标志位flag1=1;//用“1”符合逻辑！控制开始与结束标志位CH2=2;//通道 p1^2 辅助置ADC_CONTR的通道位CH7=7;//通道 p1^2 辅助置ADC_CONTR的通道位//***取数部分所用变量bus=0;//数据传输媒介（实数）数据区cankao=0;geshu=0;sum=0;junzhi=0;zhenzhi=0;i=0;//i是取数中的变量u=0;//j,k,s都是显示程序中的变量v=0;w=0;j=0;//j,k,s都是显示程序中的变量k=0;s=0;LedNumVal=0;//**********zhi[i]清零************for(i=0;i<N;i++){zhi[i]=0;zhi1[i]=0;zhi2[i]=0;zhi3[i]=0;}//********ad初始化********EADC=1; //允许ad中断P1ASF=0x84; //通道1000 0100ADC_RES=0; //寄存器清零ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDHH|CH2;//设置电源速度通道2 注意此处不开启ADC_START 取完数之后每次都需要再置位delay(1); //第一次需要时间来置位//********外部中断1初始化********EX1=1; //外部中断1允许中断号2 引脚P3^3IT1=1; //设置为下降沿触发//********定时器1初始化（采用查询方式）所以没有开启定时器1的中断允许位ET1位TMOD=0X11; //0001 0001 定时1，0 方式1 16位Gbuchang=buchangTH1;Lbuchang=buchangTL1;TH1=Gbuchang;TL1=Lbuchang; //1000us 无定时器中断允许采用查询方式控制步长// 用定时器0来查看一下取数时间TH0=0;TL0=0;//*****取数要求：ad从零点开始，按相同步长取到确定的N个数***************************EA=1;//等待外部中断1来开启ad与定时器1//****flag1=1(等待同步方波下降沿开启)>>flag1=0（采集数据）>>flag1=1（等待同步方波下降沿关闭）>>//*******ad取数阶段**********要保证下次循环不被打扰//通道二：取zhi[i]（要为小数）,由同步方波确定取值“geshu”个//通道七：取cankao,cankao为标准电压的数字量//涉及数据：zhi[i],geshu,cankaowhile(flag1==1);TR0=1;cha3=0;while(flag1==0){cha4=0;for(i=0;i<N;i++) //ad转换完一次后ADC_START会自动清零{TR1=1; //此处开启定时器开始定时器控制步长ADC_CONTR|=ADC_START; //此处开启ad转换统一开始时间开始ad 时间很短while(TF1==0); //因为步长大于ad采集时间，所以此处会进入ad中断取！！ADC_RES》bus！！等待定时器控制步长完再把数bus>>zhi[i]TF1=0;//软件查询，需软件清中断申请位TR1=0;//此处关闭为了不让它再计时***定时器计满溢出回零之后（方式0、1、3）会重新开始从零计数所以要先关闭再说 **** TH1=Gbuchang;TL1=Lbuchang;zhi[i]=bus;//zhi[i]为初始取的数字量bus=0;//清零geshu=i+1;//指向i的下一个数标if(flag1==1)// 此处本意是想：用同步方波来控制取数的结束时间，而不是以前的固定取N个数在等待结束break;}TR0=0;//取完通道二(一个周期后)就要关闭定时器0的TR0ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDHH|CH7;//待通道二取完数字量之后，重置取通道七的标准电压的数字量delay(1); //第一次需要时间来置位以防万一TR1=1; //此处开启定时器开始定时器控制步长ADC_CONTR|=ADC_START; //此处开启ad转换统一开始时间开始ad 时间很短while(TF1==0); //因为步长大于ad采集时间，所以此处会进入ad中断取！！ADC_RES》bus！！等待定时器控制步长完再把数bus>>zhi[i]TF1=0;//软件查询，需软件清中断申请位TR1=0;//此处关闭为了不让它再计时***定时器计满溢出回零之后（方式0、1、3）会重新开始从零计数所以要先关闭再说****TH1=Gbuchang;TL1=Lbuchang;cankao=bus;//cankao为标准电压的数字量bus=0;//清零}EA=0;flag1=1;zhi3[geshu+2]=geshu;//显示个数zhi3[geshu+4]=256*TH0+TL0;//显示时间，看看取数时间是否超过20000uszhi3[geshu+6]=cankao;//显示标准参考电压数字量cha4=0;//ADC_CONTR&=!ADC_POWER; //ad电源的开断会使内部电压不稳，导致数值不稳//************循环M遍显示取到的N个数值*************************************while(M--){//****处理数据：【zhi[i],zhi1[u],zhi2[v],sum,zhi2】均为小数，zhenzhi,geshu,时间，zhi3[w]为整数//****涉及变量：zhi1[u],zhi2[v],zhi3[w]// u,v,w,sum,zhi2,zhenzhifor(u=0;u<geshu;u++) //只处理geshu以前的数{zhi1[u]=zhi[u]*3/cankao;//此处用（暂选3V）精确电压确定的单个位电压来计算}for(v=0;v<geshu;v++){zhi2[v]=zhi1[v]*zhi1[v];//小数sum+=zhi2[v];//平方和此处bus已经乘了1000，可以说已经取了4位有效数字}junzhi=sum/(geshu);//junzhi为小数值,zhenzhi=sqrt(junzhi)*1000;//zhenzhi为整数值此处已经*1000提取了有效数字zhi3[geshu+8]=zhenzhi;for(w=0;w<geshu;w++)//仅对geshu前的数处理zhi3[w]=zhi1[w]*1000;}//显示程序只显示zhi3[N]的整数值for(j=0;j<N;j++) //循环显示N个数{LedNumVal=zhi3[j];LedOut[0]=Disp_T ab[LedNumVal%100000000/10000000]; //取各个位LedOut[1]=Disp_T ab[LedNumVal%10000000/1000000];LedOut[2]=Disp_T ab[LedNumVal%1000000/100000];LedOut[3]=Disp_T ab[LedNumVal%100000/10000];LedOut[4]=Disp_T ab[LedNumVal%10000/1000]|0x80; //千位LedOut[5]=Disp_T ab[LedNumVal%1000/100]; //百位LedOut[6]=Disp_T ab[LedNumVal%100/10];//十位LedOut[7]=Disp_T ab[LedNumVal%10]; //个位//EA=0; //此处关中断有效的解决了ad打断程序进行的问题去掉它就可以循环了！！for(k=0;k<125;k++) //循环显示这个数300次，为了能看清它大点 cha2就不亮了到了200以上怎么就那么长时间？？{cha1=1;for(s=0;s<8;s++) //只显示8个数字{P0=LedOut[s];switch(s) //使用switch 语句控制位选也可以是用查表的方式学员可以试着自己修改{case0:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=0; break;case 1:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=0; break;case 2:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=0; break;case 3:LS138A=1; LS138B=1; LS138C=0; break;case 4:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=1; break;case 5:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=1; break;case 6:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=1; break;case 7:LS138A=1; LS138B=1; LS138C=1; break;}delay(5);cha1=0;}cha2=1; //}cha2=0; //每换数一次显示一下}bx++;P0=Disp_Tab[bx]; //显示管显示为“0”delay(2000);//搞清楚此处延时的影响！！}cha3=1;cha4=1;//delay(10000);}}//**********外部中断1控制取数从零点开始flag1和flag3的作用仅仅是控制完整周期（不再开启和关闭中断或定时器）**********// void adc_kai() interrupt 2//外部中断1 中断号2 3^3引脚{// flag1=!flag1;// if(flag1==1)// flag1=0;// else flag1=1;kd++;if(kd==1){flag1=1;}if(kd==2){kd=0;flag1=0;}//**********ad中断程序定时器查询和再置数（控制步长） ad取数**********//void adc_qushu() interrupt 5{ADC_CONTR&=!ADC_FLAG; //每次都要用软件清中断标志位bus=ADC_RES;ADC_RES=0;ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDHH|CH2; //?是否需要每次都上电选速度和通道}//**********延时**********//void delay(int q){int z;while(q--){z=100;while(z--);}}。
三相电压有效值平均值
三相电压有效值平均值
三相电压有效值平均值是指在一个周期内，三相电压的有效值的平均值。
有效值是指交流电压的等效直流电压，它表示交流电压的功率与相同大小的直流电压所产生的功率相等。
计算三相电压有效值平均值的方法如下：
1. 测量每个相位的三相电压的有效值。
有效值的计算可以通过用示波器测量电压波形，并使用均方根（RMS）方法得到。
2. 将每个相位的有效值相加。
3. 将总和除以3，即可得到三相电压有效值的平均值。
需要注意的是，这种计算方法适用于对称三相电压系统，即每个相位的电压幅值相等，并且相位差为120度。
如果不满足这些条件，需要使用其他方法进行计算。
用示波器测定交流电最大值与有效值的关系
(2用示波器测量交流电压时,会发现交流电波形有点失真。其原因是实际的用电环境中,有大量的非线性负载,如空调、冰箱、电脑的开关电源以及日光灯等,这些用电器能在供电电路中产生电磁干扰,使正弦交流电的波形产生失真,但这对实验影响不大。
(3用示波器测量电压,有效数字一般是两位,因此计算时保留两位有效数字即可。^NU1DA20100401
交流电的有效值。用示波器测出灯泡两端的交流电压的最大值和直流电压值,并计
算出它们的比值,从而确定交流电最大值与有效值的关系。在中学物理实验室中进
行这个实验有两个难点:一是交流电和直流电通过灯泡亮度相同的判定;有的书中
介绍用肉眼判定灯泡分别在交流、直流工作时灯泡亮度是否相同,判断随意性很大,准确判定非常难。第二个难点是用学生示波器测量。测量时偏转灵敏度为每小方格
表1
画出的灯丝电压与光敏电阻的阻值关系如图2。
图2
如果灯泡和光敏电阻距离改变,或灯泡和光敏电阻的型号改变,测量的数据会有所改变。但光敏电阻的电阻值与入射光强度的对应关系不会改变。
由此得出结论:光敏电阻的阻值和光敏电阻上入射光的强度,入射光的强度和灯泡的亮度,灯泡的亮度与灯泡的工作电压,都有着一一对应的关系。分别用交流电和直流电点亮灯泡,只要光敏电阻的阻值相同,就说明灯泡的亮度相同,交流电压值与直流电压值即等效。
关S扳到直流位置。调节滑动变阻器,注意观察示波器,当扫描线位于2.5个小格时停止,这时灯泡两端电压为直流2.5V.读出欧姆表的示数为140kΩ。
把开关S扳到交流位置,示波器交直流开关扳到AC位置,扫描范围旋到
×100。调节滑动变阻器,当欧姆表示数也是140kΩ时,说明交流工作下灯泡的亮度与直流2.5V时灯泡的亮度相同。调节示波器扫描微调,在屏幕上出现稳定的正弦波形。可看到波峰到横轴的距离是3.6个格,交流电压的最大值是3.6V。根据上
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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。
为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。
本课程设计的思路是将交流信号经过电阻分压后送至由TL062和电容、电阻组成的AC-DC转换模块，将直流信号送至ICL7107数码管显示，完成交流电压有效值的测量。
关键词：电阻分压、TL062、ICL7107、交直流转换、有效值测量1 电路方案论证与选择1.1 系统基本方案设计电路分为直流稳压电源模块、电压衰减模块、AC-DC模块、数码管显示模块，即可完成题目对交流电压有效值进行测量，并显示的设计要求。
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设计图1.1为采用7805设计的直流稳压源。
该稳压源可稳定输出+5V电压，电路简单，应用广泛。
该稳压源由以下五部分组成。
(1) 降压：通过变压器将输入的220V，50HZ交流电降为+5V输出。
(2) 整流：通过桥式整流电路，将输入的交流电压信号变为脉动信号。
(3) 滤波：通过C1及C2等滤波电容将输入的电压信号转变为波形更为平缓的电压信号。
(4) 稳压：通过集成稳压芯片7805将不稳定的电压信号变为稳定的直流电压。
图1-1 直流稳压电源电路1.2.2 电压衰减模块由于AC-DC模块的输入电压为200mV，而题目要求的测量电压是V>10V，因此要对输入电压进行衰减。
此处采用了电阻分压的方式对电压进行衰减，同时设计参数，使模块能输入200mV~2000V范围内的电压。
图1-2 电压衰减电路采用类似的方法还可改装成测量电流和电阻的电路，测量电流的分流电阻和测量电压的分压电阻以及测量电阻的基准电阻往往就是同一组电阻，分别如图1-3和1-4.原理此处不再做赘述。
图1-3 电阻分流电路图1-4 测量电阻基准电阻电路1.2.3 AC-DC转换模块方案一：随着集成电路的迅速发展, 近年来出现了各种真有效值AC/DC 转换器。
美国AD 公司的AD736是其中非常典型的一种。
AD736 是经过激光修正的单片精密真有效值AC/DC 转换器。
其主要特点是准确度高、灵敏性好(满量程为200mVRMS) 、测量速率快、频率特性好(工作频率范围可达0～460kHz) 、输入阻抗高、输出阻抗低、电源范围宽且功耗低(最大的电源工作电流为200μA。
用它来测量正弦波电压的综合误差不超过±0. 3 %。
但经查询，AD736集成芯片的成本较高，因此设计电路未采取此套方案。
方案二：单门限比较器由于受正负电源的限制，输出电压为V o≈±Vcc，当输入信号Vi<Vn时，输出高电平V ol=-Vcc；当输入信号Vi>Vr输出高电平V oh=+Vcc。
由于需要多个电压比较器，故选用集成运放LM324，内含四个理想运算放大器图1-3 比较器由于采用四个运放连线较为复杂，且不能准确地输出交流电压的有效值，故设计电路不采用此套方案。
方案三：用TL062和电容电阻构成积分运算电路。
从输入端输入交流信号，经过运算电路输出直流信号。
且该信号与交流有效值成线性关系，参数设置得当，即可得到输出信号等于输入交流信号的有效值。
图1-4 AC-DC转换模块本电路中，输入的是 0～200.0mV 的交流信号，输出的是 0～200.0mV 的直流信号，从信号幅度来看，并不要求电路进行任何放大，但是，正是电路本身具有的放大作用，才保证了其几乎没有损失地进行AC- DC 的信号转换。
因此，这里使用的是低功耗的高阻输入运算放大器，其不灵敏区仅仅只有 2mV 左右，在普通数字万用表中大量使用，电路大同小异。
1.2.4 数字显示模块ICL7107拥有强大的直流电压数字显示功能，所需外围电路少，而且显示稳定精确。
本次设计直接使用ICL7107,配合四位七段共阳数码管构成有效值测量电路的显示部分。
将经过衰减、AC-DC转换后的信号电压输入到显示模块，电路的数码管便会显示相应的数值。
如果原始输入电压经过N倍衰减，那么将得到的数值乘以N(单位为mV)变为所测交流电压的有效值。
显示模块使用了ICL7107集成芯片。
ICL7107是美国Intersil公司专为数字仪表生产的数字仪，满幅输入电压一般取200mV的专用芯片。
该芯片集成度高,转换精度高,抗干扰能力强,输出积分电容可直接驱动发光数码管,只需要很少的外部元件,就可以构成数积分。
芯片第一脚是供电，正确电压是DC+5V。
第36脚是基准电压，正确数值是100mV，第26引脚是负电源引脚，正确电压数值是负的，在－3V至－5V都认为正常，但是不能是正电压，也不能是零电压。
芯片第31引脚是信号输入引脚，可以输入±199.9mV的电压。
在一开始，可以把它接地，造成“0”信号输入，以方便测试。
芯片27,28,29引脚的元件数值，它们是0.22uF,47K,0.47uF电容网络，这三个元件属于芯片工作的积分网络，不能使用磁片电容。
芯片的33和34脚接的104电容也不能使用磁片电容。
芯片的电源地是21脚，模拟地是32脚，信号地是30脚，基准地是35脚，通常使用情况下，这4个引脚都接地，在一些有特殊要求的应用中（例如测量电阻或者比例测量），30脚或35脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。
负电压电源可以从电路外部直接使用7905等芯片来提供，但是这要求供电需要正负电源，通常采用简单方法，利用一个+5V供电就可以解决问题。
比较常用的方法是利用ICL7660或者NE555等电路来得到，这样需要增加硬件成本。
我们常用一只NPN三极管，两只电阻，一个电感来进行信号放大，把芯片38脚的振荡信号串接一个20K－56K的电阻连接到三极管“B”极，在三极管“C”极串接一个电阻（为了保护）和一个电感（提高交流放大倍数），在正常工作时，三极管的“C”极电压为2.4V－2.8V为最好。
这样，在三极管的“C”极有放大的交流信号，把这个信号通过2只4u7电容和2支1N4148二极管，构成倍压整流电路，可以得到负电压供给ICL7107的26脚使用。
这个电压，最好是在－3.2V 到－4.2V之间ICL7107也经常使用在±1.999V量程，这时候，芯片27,28,29引脚的元件数值，更换为0.22uF,470K,0.047uF阻容网络，并且把36脚基准调整到1.000V就可以使用在±1.999V量程了。
图1-5 数字显示模块2 电路仿真对系统电路的关键模块AC-DC用Multsim进行仿真，电路图及仿真数据如下所示。
图2-1 AD-DA模块仿真输入频率为1KHZ、幅值分别为50、100、150、200mV的正弦波。
图2-2 输入200mV正弦交流信号图2-3 输入150mV正弦交流信号图2-3 输入100mV交流正弦信号图2-4 输入50mV交流正弦信号表2-1 仿真数据由表2-1可以看出，TL062和电容、电阻构成的积分运算电路可以较为精确地将交流信号转换为直流信号，并输出有效值。
3 焊接与调试先用万用表检测元件参数是否符合要求。
然后按照原理图，元件装配。
装配完成后焊接该硬件。
焊接时，以45度靠紧焊接面进行预热；然后将焊锡丝同时伸向被焊的组件脚及焊盘，一起接触被焊处；当焊锡丝熔化，向焊接处推入焊锡丝，使焊锡润湿焊盘与组件脚，当焊点上的焊锡成圆锥形时即抽离焊锡丝。
在焊锡完全熔化后，移去烙铁头。
如果焊点有连焊，应将焊锡线与烙铁头一起接触在连焊的焊点之间，待焊锡丝与助焊剂一起熔化后，移去焊锡丝，再将烙铁头侧放着向下移走，吸去多余的焊锡；焊点的标准是：焊点呈锥形，焊锡要适量，表面有光泽，光滑，清洁等。
焊接完成后调试制作的硬件。
(1)按下自锁开关，将测试脚37脚接高电平，数码管显示-1888，说明显电压数字显示部分焊接无误。
(2)将测试电压输入口短接，数码管显示为0，说明测试无零点误差。
(3)将测量档位调到100倍衰减，即量程为20V档位，输入接上有效值为6V，频率为50Hz的正弦交流电压，显示数字为60.0.4 参数测量及验证(1)电压衰减模块测试结果如表4-1(2)AC-DC模块测试结果如表4-2用信号发生器直接在AC-DC模块输入有效值已知，频率可调的正弦交流电，在输出端测量其直流电压。
与输入的有效值对比，发现数值相接近，基本满足后面的进一步连接要求。
(3)整体调试参数如表3-3将完整的电路全部连接好后，接入50Hz交流信号，改变信号有效值的同时也要相应的改变档位，以免将电路烧毁。
5 心得体会本次课程设计题目为交流电压有效值测量，总体设计思路分为四个部分：直流稳压电路、电压衰减电路、AC-DC转换电路、数码管显示电路。
在课程设计开始时，我们对交流电压有效值测量几乎没有概念。
在完成课程设计的短短几天内，我从搜集资料方案、思路整理、电路图设计制作、电路仿真，到元器件的购买、实物的焊接与调试、数据测试，遇到了很多的困难，但在克服这些困难的同时，也收获了很多。
首先，在相关资料的收集过程中，不同的方案各有其利弊，在设计的过程中不仅要考虑到方案的可行性，还要考虑到方案成本等问题。
在对比方案上，我就花了不少的精力和时间，这是在书本中所体会不到的。
在设计电路的过程中用到了Protel 99SE和Multsim软件。
电路的仿真对于我来说也是一门新的学问。
在课程设计之前还不会使用Multsim仿真软件，为了对电路进行仿真，我上网找了一些Multsim的使用说明，大致了解了对一般电路图的仿真步骤。
Multsim是一款功能强大而齐全的仿真软件，我现在所学会的不过是其中的一小部分，在今后的学习过程中，我会更加深入的学习Multsim。
从本次课程设计中收获的最为重要的一点，是培养了一种工程设计的思想。
从收集资料、对比并确定方案、电路图设计、电路仿真到元器件的配置、实物焊接与调试、数据的测量收集，从中所获得的经验对今后的课程设计甚至工作都有很大的帮助，而要在短短几天之内学习一门完全不了解的学科、软件，就不能按照顺序没有重点的学，而应该先整体把握，而后再有侧重点的逐步深入。
汗水预示着结果，也证明着过程，希望在以后的学习生活中能更加深入的学习专业知识，同时更要注重动手能力的培养。
在此由衷感谢给予我帮助的指导老师和同学们！参考文献[1] 康华光.电子技术基础（模拟部分）北京：高等教育出版社，2006[2] 文艳.protel99SE电子电路设计北京：机械工业出版社，2006[3] 何希才.新型集成电路应用实例北京：电子工业出版社，2002[4] 臧春华.电子线路设计与应用.北京：高等出版社，2004[5] 吴友宇.模拟电子技术基础.北京：清华大学出版社，2009[6] 童诗白.模拟电子技术基础（第五版）.北京：高等教育出版社，2001附录：实物图。