推荐-基于电流互感器的单相交流电流测量系统设计检测技术与系统课程设计1 精品

南京工程学院

课程设计任务书

课程名称检测技术与系统课程设计院（系、部、中心）电力工程学院

专业电气工程及其自动化

目录

一、设计要求 (1)

二、功能要求 (1)

三、原理及方案论证 (1)

1、电压互感器的选型及工作原理 (1)

1.1选型及外形 (1)

1.2工作原理 (1)

1.3原理接线图 (2)

2、AT89C52单片机 (3)

3、通用A/D转换器 (4)

四、硬件系统的设计及总体框图 (6)

1.1 系统仿真接线简图 (6)

1.2总体框图 (7)

五、小结 (8)

附录1、电路仿真图 (8)

附录2、程序 (10)

南京工程学院

课程设计任务书

课程名称检测技术与系统课程设计院（系、部、中心）电力工程学院

专业电气工程及其自动化

班级

姓名

起止日期

指导教师许大宇

5．课程设计进度安排

起止日期工作内容

年月日布置设计任务，熟悉课题，查找资料；

月日

结合测控对象，选择合适的传感器，理解传感器性能；

年月日设计传感器测量电路，选择合适的单片机，设计其外围电路；

年月日设计电路参数，有条件情况下，在实验室进行实验，进一步理解测量电路输入输出关系；

年月日继续设计论证电路参数，完善系统设计方案；

年月日查找资料，理解系统各部分工作原理；

年月日理清系统说明要点，着手设计说明书的书写；

年月日书写设计说明书，充分理解系统每一部分作用；

年月日完善设计说明书，准备设计答辩。

年月日设计答辩。

6．成绩考核办法

平时表现30%，设计成果40%，答辩表现30%.

教研室审查意见：

教研室主任签字：

年月日院（系、部、中心）意见：

主管领导签字：

年月日

一、设计目的

基于电压互感器的单相交流电流测量系统的设计（通过单片机对电流的测量）

二、功能要求

1、数字电流表在平常工作环境中能良好工作；

2、能测0——5A电流，检测精度0.1A；

3、A/D转换器的使用和数据采集系统的设计

4、电流表能数字显示，且由单片机处理采集数据并驱动LED显示

三、原理及方案论证

1、电压互感器的选型及工作原理

1.1选型及外形

电压电流的测量选用TV A1421型立式穿芯小型精密交流电压，电流互感器，这种通用型互感器是由两个相同副线圈构成的电流互感器，测量精度高，采用范围宽，也较灵活。

1.2工作原理

其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。电压互感器

本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器电压互感器

。三相的第三线圈接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。正常运行时，电力系统的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。为此，这种三相电压互感器采用旁轭式铁心（10KV及以下时）或采用三台单相电压互感器。对于这种互感器，第三线圈的准确度要求不高，但要求有一定的过励磁特性（即当原边电压增加时，铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏）

1.3原理接线图

2. AT89C52单片机

AT89C52 是美国ATMEL 公司生产的低电压，高性能CMOS 8 位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51 指令系统及8052 产品引脚兼容，片内置通用8 位央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大AT89C52 单

片机适合于许多较为复杂控制

应用场合。

主要性能参数

·与MCS-51 产品指令和引脚完

全兼容

·8k 字节可擦写Flash 闪速存

储器

·1000 次擦写周期

·全静态操作：0Hz－24MHz

·三级加密程序存储器

·256 ×8 字节内部RAM

·32 个可编程I ／O 口线

·3 个16 位定时／计数器

·8 个断源

·可编程串行UART 通道

·低功耗空闲和掉电模式

功能特性概述

AT89C52 提供以下标准功能：8k 字节Flash 闪速存储器，256 字节内部RAM，32 个I ／O 口线，3 个16位定时／计数器，一个6 向量两级断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52 可降至0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

3、通用A/D转换器

ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换芯片。由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。

ADC0832 具有以下特点：

◆8 位分辨率；

◆双通道A/D转换；

◆输入输出电平与TTL/CMOS 相兼容；

◆5V 电源供电时输入电压在0~5V 之间；