DH6505A數(shù)字電表原理及萬(wàn)用表設(shè)計(jì)教學(xué)文案

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DH6505A數(shù)字電表原理及萬(wàn)用表設(shè)計(jì)-DH6505A數(shù)字電表原理及萬(wàn)用表設(shè)計(jì)摘要：數(shù)字電表以它顯示直觀、準(zhǔn)確度高、分辨率強(qiáng)、功能完善、性能穩(wěn)定、體積小易于攜帶等特點(diǎn)在科學(xué)研究、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和生產(chǎn)生活中得到了廣泛應(yīng)用。數(shù)字電表工作原理簡(jiǎn)單，完全可以讓同學(xué)們理解并利用這一工具來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)電流、電壓、電阻、壓力、溫度等物理量的測(cè)量，從而提高大家的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題能力。關(guān)鍵字：數(shù)字電表電壓電流電阻轉(zhuǎn)化器校準(zhǔn)作者：李嫣然學(xué)號(hào)：1143023035單位：四川大學(xué),制造科學(xué)與工程學(xué)院，工業(yè)設(shè)計(jì)，2011級(jí)一前言近年來(lái)，電

2、子技術(shù)的發(fā)展日新月異，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域?！半姳淼母难b”是普物電學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)傳統(tǒng)題目，長(zhǎng)期都以指針式電表為對(duì)象，涉及的原理和方法與學(xué)生中學(xué)知識(shí)重復(fù)多，而與現(xiàn)代技術(shù)相比顯得落后【1】學(xué)習(xí)并熟知數(shù)字電表原理，并進(jìn)行萬(wàn)用表的設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生了深入了解電路知識(shí)，發(fā)展動(dòng)手能力及進(jìn)行創(chuàng)新思維，對(duì)電子技術(shù)發(fā)面有深入理解，對(duì)今后的工作有長(zhǎng)足幫助。二實(shí)驗(yàn)原理。一、數(shù)字電表原理1、雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ICL7107）的基本工作原理雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的原理比較簡(jiǎn)單，當(dāng)輸入電壓為Vx時(shí)，在一定時(shí)間T1內(nèi)對(duì)電量為零的電容器C進(jìn)行恒流（電流大小與待測(cè)電壓Vx成正比）充電，這樣電容器兩極之間的電量將隨時(shí)間線性增加，當(dāng)充電時(shí)

3、間T1到后，電容器上積累的電量Q與被測(cè)電壓Vx成正比；然后讓電容器恒流放電（電流大小與參考電壓Vref成正比），這樣電容器兩極之間的電量將線性減小，直到T2時(shí)刻減小為零。所以，可以得出T2也與Vx成正比。如果用計(jì)數(shù)器在T2開(kāi)始時(shí)刻對(duì)時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，結(jié)束時(shí)刻停止計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)值N2，則N2與Vx成正比。2、ICL7107雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器引腳功能、外圍元件參數(shù)的選擇圖3ICL7107芯片引腳圖圖4ICL7107和外圍器件連接圖ICL7107芯片的引腳圖如圖3所示，它與外圍器件的連接圖如圖4所示。圖4中它和數(shù)碼管相連的腳以及電源腳是固定的，所以不加詳述。芯片的第32腳為模擬公共端，稱為COM端；第

4、36腳Vr+和35腳Vr-為參考電壓正負(fù)輸入端；第31腳IN+和30腳IN-為測(cè)量電壓正負(fù)輸入端；Cint和Rint分別為積分電容和積分電阻，Caz為自動(dòng)調(diào)零電容，它們與芯片的27、28和29相連，用示波器接在第27腳可以觀測(cè)到前面所述的電容充放電過(guò)程，該腳對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀上示波器接口Vint；電阻R1和C1與芯片內(nèi)部電路組合提供時(shí)鐘脈沖振蕩源，從40腳可以用示波器測(cè)量出該振蕩波形，時(shí)鐘頻率的快慢決定了芯片的轉(zhuǎn)換時(shí)間（因?yàn)闇y(cè)量周期總保持4000個(gè)Tcp不變）以及測(cè)量的精度。下面我們來(lái)分析一下這些參數(shù)的具體作用：Rint為積分電阻，它是由滿量程輸入電壓和用來(lái)對(duì)積分電容充電的內(nèi)部緩沖放大器的輸出電流來(lái)定

5、義的，對(duì)于ICL7107，充電電流的常規(guī)值為Iint=4uA，則Rint=滿量程/4uA。所以在滿量程為200mV，即參考電壓Vref=0.1V時(shí)，Rint=50K,實(shí)際選擇47K電阻；在滿量程為2V，即參考電壓Vref=1V時(shí)，Rint=500K,實(shí)際選擇470K電阻。Cint=T1*Iint/Vint,一般為了減小測(cè)量時(shí)工頻50HZ干擾，T1時(shí)間通常選為0.1S，具體下面再分析，這樣又由于積分電壓的最大值Vint=2V，所以：Cint=0.2uF,實(shí)際應(yīng)用中選取0.22uF。對(duì)于ICL7107，38腳輸入的振蕩頻率為：f0=1/(2.2*R1*C1)，而模數(shù)轉(zhuǎn)換的計(jì)數(shù)脈沖頻率是f0的4倍，

6、即Tcp=1/(4*f0)，所以測(cè)量周期T=4000*Tcp=1000/f0，積分時(shí)間（采樣時(shí)間）T1=1000*Tcp=250/fo。所以fo的大小直接影響轉(zhuǎn)換時(shí)間的快慢,頻率過(guò)快或過(guò)慢都會(huì)影響測(cè)量精度和線性度。一般情況下，為了提高在測(cè)量過(guò)程中抗50HZ工頻干擾的能力，應(yīng)使A/D轉(zhuǎn)換的積分時(shí)間選擇為50HZ工頻周期的整數(shù)倍，即T1=n*20ms,考慮到線性度和測(cè)試效果，我們?nèi)1=0.1m(n=5)，這樣T=0.4S，f0=40kHZ，A/D轉(zhuǎn)換速度為2.5次/秒。由T1=0.1=250/f0，若取C1=100pF，則R1112.5K。3、用ICL7107A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行常見(jiàn)物理參量的測(cè)量圖

7、5圖6（1）直流電壓測(cè)量的實(shí)現(xiàn)（直流電壓表）:當(dāng)參考電壓Vref=100mV時(shí)，Rint=47K。此時(shí)采用分壓法實(shí)現(xiàn)測(cè)量02V的直流電壓,電路圖見(jiàn)圖5。:直接使參考電壓Vref=1V，Rint=470K來(lái)測(cè)量02V的直流電壓，電路圖如圖6。（2）直流電流測(cè)量的實(shí)現(xiàn)（直流電流表）直流電流的測(cè)量通常有兩種方法，第一種為歐姆壓降法，如圖7所示，即讓被測(cè)電流流過(guò)一定值電阻Ri，然后用200mV的電壓表測(cè)量此定值電阻上的壓降Ri*Is（在Vref=100mV時(shí)，保證Ri*Is200mV就行），由于對(duì)被測(cè)電路接入了電阻，因而此測(cè)量方法會(huì)對(duì)原電路有影響，測(cè)量電流變成Is=R0*Is/(R0+Ri),所以被測(cè)

8、電路的內(nèi)阻越大，誤差將越小。第二種方法是由運(yùn)算放大器組成的I-V變換電路來(lái)進(jìn)行電流的測(cè)量，此電路對(duì)被測(cè)電路的無(wú)影響，但是由于運(yùn)放自身參數(shù)的限制，因此只能夠用在對(duì)小電流的測(cè)量電路中，所以在這里就不再詳述。圖7(3)電阻值測(cè)量的實(shí)現(xiàn)（歐姆表）:當(dāng)參考電壓選擇在100mV時(shí)，此時(shí)選擇Rint=47K，測(cè)試的接線圖如圖8所示，圖中Dw是提供測(cè)試基準(zhǔn)電壓，而Rt是正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻，既可以使參考電壓低于100mV，同時(shí)也可以防止誤測(cè)高電壓時(shí)損壞轉(zhuǎn)換芯片，所以必需滿足Rx=0時(shí)，Vr100mV。由前面所講述的7107的工作原理，存在：Vr=(Vr+)(Vr-)=Vd*Rs/(Rs+Rx+Rt)(

9、6)IN=(IN+)(IN-)=Vd*Rx/(Rs+Rx+Rt)(7)由前述理論N2/N1=IN/Vr有：Rx=（N2/N1）*Rs（8）所以從上式可以得出電阻的測(cè)量范圍始終是02Rs。:當(dāng)參考電壓選擇在1V時(shí)，此時(shí)選擇Rint=470K，測(cè)試電路可以用圖9實(shí)現(xiàn)，此電路僅供有興趣的同學(xué)參考，因?yàn)樗粠ПＷo(hù)電路，所以必需保證Vr1V。在進(jìn)行多量程實(shí)驗(yàn)時(shí)(萬(wàn)用表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))，為了設(shè)計(jì)方便，我們的參考電壓都將選擇為100mV，除了比例法測(cè)量電阻我們使Rint=470K和在進(jìn)行二極管正向?qū)▔航禍y(cè)量時(shí)也使Rint=470K并且加上1V的參考電壓。圖8圖9二、數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)常用萬(wàn)用表需要對(duì)交直流電壓、交直

10、流電流、電阻、三極管和二極管正向壓降的測(cè)量等，圖10為萬(wàn)用表測(cè)量基本原理圖。下面我們主要講講提到的幾種參數(shù)的測(cè)量：圖10數(shù)字萬(wàn)用表基本原理圖本實(shí)驗(yàn)使用的DH6505型數(shù)字電表原理及萬(wàn)用表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀，它的核心是由雙積分式模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換譯碼驅(qū)動(dòng)集成芯片ICL7107和外圍元件、LED數(shù)碼管構(gòu)成。為了同學(xué)們能更好的理解其工作原理，我們?cè)趦x器中預(yù)留了8個(gè)輸入端，包括2個(gè)測(cè)量電壓輸入端(IN+、IN-)、2個(gè)基準(zhǔn)電壓輸入端(Vr+、Vr-)、3個(gè)小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸入端（dp1、dp2和dp3）以及模擬公共端（COM）。1、直流電壓量程擴(kuò)展測(cè)量在前面所述的直流電壓表前面加一級(jí)分壓電路(分壓器)，可以擴(kuò)展直流電壓

11、測(cè)量的量程。如圖11所示，電壓表的量程Uo為200，即前面所講的參考電壓選擇100mV時(shí)所組成的直流電壓表，為其內(nèi)阻(如10)，、為分壓電阻，Ui為擴(kuò)展后的量程。圖11分壓電路原理圖12多量程分壓器原理由于rr2，所以分壓比為擴(kuò)展后的量程為多量程分壓器原理電路見(jiàn)圖12，無(wú)檔量程的分壓比分別為1、0.1、0.01、0.001和0.0001，對(duì)應(yīng)的量程分別為200、2、20、200和2000。采用圖12的分壓電路（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀中的分壓器b）雖然可以擴(kuò)展電壓表的量程，但在小量程檔明顯降低了電壓表的輸入阻抗，這在實(shí)際應(yīng)用中是行不通的。所以，實(shí)際通用數(shù)字萬(wàn)用表的直流電壓檔分壓電路（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀中的分圖13實(shí)用分

12、壓器原理壓器a）為圖13所示，它能在不降低輸入阻抗（大小為R/r，R=R1+R2+R3+R4+R5）的情況下，達(dá)到同樣的分壓效果。例如：其中20檔的分壓比為：其余各檔的分壓比也可照此算出。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)是根據(jù)各檔的分壓比和以及考慮輸入阻抗要求所決定的總電阻來(lái)確定各分壓電阻的。首先確定總電阻：R=R1+R2+R3+R4+R5=10M再計(jì)算2000檔的分壓電阻：R5=0.0001R=1K然后200V檔分壓電阻：R4+R5=0.001RR4=9K這樣依次逐檔計(jì)算R3、R2和R1。盡管上述最高量程檔的理論量程是2000V，但通常的數(shù)字萬(wàn)用表出于耐壓和安全考慮，規(guī)定最高電壓量限為1000V。由于只重在掌握測(cè)

13、量原理，所以我們不提倡大家做高電壓測(cè)量實(shí)驗(yàn)。在轉(zhuǎn)換量程時(shí)，波段轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可以根據(jù)檔位自動(dòng)調(diào)整小數(shù)點(diǎn)的顯示。同學(xué)們可以自行設(shè)計(jì)這一實(shí)現(xiàn)過(guò)程，只要對(duì)應(yīng)的小數(shù)位dp1、dp2或dp3插孔接地就可以實(shí)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)的點(diǎn)亮。2、直流電流量程擴(kuò)展測(cè)量（參考電壓100mV）測(cè)量電流的原理是：根據(jù)歐姆定律，用合適的取樣電阻把待測(cè)電流轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓，再進(jìn)行測(cè)量。如圖14，由于電壓表內(nèi)阻rR，取樣電阻上的電壓降為：圖14電流測(cè)量原理圖15多量程分流器電路若數(shù)字表頭的電壓量程為Uo，欲使電流檔量程為Io，則該檔的取樣電阻(也稱分流電阻)Ro=。若=200mV，則=200mA檔的分流電阻為。多量程分流器原理電路見(jiàn)圖15。圖

14、9中的分流器（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀中的分流器b）在實(shí)際使用中有一個(gè)缺點(diǎn)，就是當(dāng)換檔開(kāi)關(guān)接觸不良時(shí)，被測(cè)電路的電壓可能使數(shù)字表頭過(guò)載，所以，實(shí)際數(shù)字萬(wàn)用表的直流電流檔圖16實(shí)用分流器原理電路（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀中的分流器a）為圖16所示。圖16中各檔分流電阻的阻值是這樣計(jì)算的：先計(jì)算最大電流檔的分流電阻：同理下一檔的為：這樣依次可以計(jì)算出R3、R2和R1的值。圖16中的FUSE是2A保險(xiǎn)絲管，起到過(guò)流保護(hù)作用。兩只反向連接且與分流電阻并聯(lián)的二極管D1、D2為硅整流二極管，它們起雙向限幅過(guò)壓保護(hù)作用。正常測(cè)量時(shí)，輸入電壓小于硅二極管的正向?qū)▔航?，二極管截止，對(duì)測(cè)量毫無(wú)影響。一旦輸入電壓大于0.7V，二極管立即導(dǎo)通，兩

15、端電壓被鉗制在0.7V內(nèi)，保護(hù)儀表不被損壞。用2A檔測(cè)量時(shí)，若發(fā)現(xiàn)電流大于1A時(shí)，應(yīng)盡量減小測(cè)量時(shí)間，以免大電流引起的較高溫升而影響測(cè)量精度甚至損壞電表。3、交流電壓、交流電流測(cè)量(參考電壓100mV)數(shù)字萬(wàn)用表中交流電壓、電流測(cè)量電路是在直流電壓、電流測(cè)量電路的基礎(chǔ)上，在分壓器或分流器之后加入了交直流轉(zhuǎn)換電路，即AC-DC變換電路，具體電路圖見(jiàn)圖17。該AC-DC變換器主要由集成運(yùn)算放大器、整流二極管、RC濾波器等組成，電位器RW用來(lái)調(diào)整輸出電壓高低，用來(lái)對(duì)交流電壓檔進(jìn)行校準(zhǔn)之用，使數(shù)字表頭的顯示值等于被測(cè)交流電壓的有效值。實(shí)驗(yàn)儀中用圖18所示的簡(jiǎn)化圖代替。同直流電壓檔類似，出于對(duì)耐壓、安全

16、方面的考慮，交流電壓最高檔的量限通常限定為750(有效值)。圖17交直流電壓轉(zhuǎn)換電路圖18交直流電壓轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)圖4、電阻測(cè)量電路(參考電壓01V)數(shù)字萬(wàn)用表中的電阻檔采用的是比例測(cè)量法，其原理電路圖見(jiàn)前面的圖8，測(cè)量時(shí)我們撥動(dòng)撥位開(kāi)關(guān)K1-1，使Rint=470K，使參考電壓的范圍為01V。如前所述：Rx=（N2/N1）*RsN2=1000*Rx/Rs當(dāng)Rx=Rs時(shí)，數(shù)字顯示將為1000，若選擇相應(yīng)的小數(shù)點(diǎn)位就可以實(shí)現(xiàn)電阻值的顯示。若構(gòu)成200檔，取Rs=100,小數(shù)點(diǎn)定在十位上，即讓dp3插孔接地，當(dāng)Rx變化時(shí)，顯示從0.1199.9；若構(gòu)成2K檔，取Rs=1K，小數(shù)點(diǎn)定在千位上，即讓dp3插孔

17、接地，當(dāng)Rx變化時(shí)，顯示從0.001K1.999K；其它檔類推。數(shù)字萬(wàn)用表多量程電阻檔電路如圖10所示，由上述分析給電阻參數(shù)的選擇如下：R1=100R2=1000-R1=900R3=10K-R1-R2=9KR4=100K-R1-R2-R3=90KR5=1000K-R1-R2-R3-R4=900K圖19中由正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻與晶體管組成了過(guò)壓保護(hù)電路，以防誤用電阻檔去測(cè)高電壓時(shí)損壞集成電路。當(dāng)誤測(cè)高電壓時(shí)，晶體管發(fā)射極將擊穿從而限制了輸入電壓的升高。同時(shí)Rt隨著電流的增加而發(fā)熱，其阻值迅速增大，從而限制了電流的增加，使的擊穿電流不超過(guò)允許范圍。即只是處于軟擊穿狀態(tài)，不會(huì)損壞，一旦解除誤

18、操作，Rt和都能恢復(fù)正常。5、三極管參數(shù)hFE的測(cè)量(參考電壓100mV)測(cè)量NPN管的hFE大小的電路如圖20所示，三極管的固定偏置電阻由R37和R39組成，調(diào)整R37可使基極電流IB=10uA，R42為取樣電阻，這樣輸入直流電壓表的電壓為：圖19多檔電阻測(cè)試圖Vin=VXNOhFE*IB*R42=hFE*10uA*10=0.1hFE(mV)若表頭為200mV的量程，則理論上測(cè)量范圍為01999，但為了不出現(xiàn)較大誤差，實(shí)際測(cè)量范圍限制在01000之間，測(cè)量過(guò)程中可以讓小數(shù)點(diǎn)消隱(即不點(diǎn)亮)。測(cè)量PNP管的hFE大小的電路如圖21所示,原理和測(cè)量NPN管的hFE大小一樣，所以不再贅述。測(cè)量hF

19、E時(shí)需注意以下事項(xiàng)：(1)僅適用于測(cè)量小功率晶體管。這是因?yàn)闇y(cè)試電壓較低同時(shí)測(cè)試電流較小的緣故。倘若去測(cè)大功率晶體管，測(cè)量的結(jié)果就與典型值差很大。(2)當(dāng)Vin200mV時(shí)，儀表將顯示過(guò)載，應(yīng)該立即停止測(cè)量。圖20NPN管測(cè)試電路圖21PNP管測(cè)試電路6、二極管正向壓降的測(cè)量(參考電壓1V)進(jìn)行二極管正向壓降測(cè)試的電路圖如圖22，+5V經(jīng)過(guò)R36,PTC向二極管提供5V的測(cè)試電壓，使二極管D9導(dǎo)通，測(cè)試電流（即二極管正向工作電流）If1mA，導(dǎo)通壓降Vf輸入到IN+和IN-端，由于Vf的大小一般在02V之間，所以我們可以選擇參考電壓為1V，此時(shí)通過(guò)撥位開(kāi)關(guān)選擇Rint=470K，這樣可以直接測(cè)

20、出Vf的值。圖22二極管正向壓降測(cè)試圖三實(shí)驗(yàn)儀器及方法。1、實(shí)驗(yàn)儀組成簡(jiǎn)介1、DH6505A數(shù)字電表原理及萬(wàn)用表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀。2、四位半通用數(shù)字萬(wàn)用表。2、實(shí)驗(yàn)方法。量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模塊如圖34所示。通過(guò)撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，可以使S2插孔依次和插孔A、B、C、D、E相連并且相應(yīng)的量程指示燈亮，同時(shí)S1插孔依次與插孔a、b、c、d、e相連。KS1這組開(kāi)關(guān)用于設(shè)計(jì)時(shí)控制模塊小數(shù)點(diǎn)位的點(diǎn)亮，KS2用于分壓器、分流器以及分檔電阻上，實(shí)現(xiàn)多量程測(cè)量。在進(jìn)行多量程擴(kuò)展時(shí)，注意把撥位開(kāi)關(guān)K2都撥向OFF，然后把插孔a、b、c、d、e和dp1、dp2、dp3連接組合成需要的量程（控制相應(yīng)量程的小數(shù)點(diǎn)位），當(dāng)撥動(dòng)量程轉(zhuǎn)換開(kāi)

21、關(guān)時(shí)，dp1、dp2、dp3中僅且只有一個(gè)通過(guò)a、b、c、d、e與S1相連，從而對(duì)應(yīng)的小數(shù)點(diǎn)將被點(diǎn)亮。具體的接線是：dp1-b、dp1-e；dp2-c；dp3-a、dp3-d。圖34量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模塊1、設(shè)計(jì)制作多量程直流數(shù)字電壓表(1)制作200mV(199.9mV)直流數(shù)字電壓表頭并進(jìn)行校準(zhǔn)。(2)利用分壓器擴(kuò)展電壓表頭成為多量程直流電壓表，參照?qǐng)D13和圖24。(3)對(duì)200mV檔和2V檔記錄數(shù)據(jù)并作校準(zhǔn)曲線。1200mv檔量程校準(zhǔn)U改/v0.491.482.563.514.195.506.127.268.199.32U標(biāo)/v0.491.382.463.514.295.606.327.468

22、.399.52U/v00.10.10-0.1-0.1-0.2-0.2-0.2-0.222v檔量程校準(zhǔn)U改/v0.1070.2040.3170.4080.5060.6030.7080.8200.912U標(biāo)/v0.1070.2030.3160.4060.5050.6000.7040.8160.907U/v0.0000.0010.0010.0020.0010.0030.0040.0040.005U改為改裝的表頭測(cè)量值，U標(biāo)為實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)值，以U改為橫軸，UU改U標(biāo)為縱軸，在坐標(biāo)紙上作校正曲線(注意：校正曲線為折線，即將相鄰兩點(diǎn)用直線連接)。2、設(shè)計(jì)制作多量程直流數(shù)字電流表(1)制作200mV(199.9

23、mV)直流數(shù)字電壓表頭并進(jìn)行校準(zhǔn)。(2)利用分流器設(shè)計(jì)多量程直流電流表，參照?qǐng)D16和圖25。(3)對(duì)2mA檔和20mA檔記錄數(shù)據(jù)并作校準(zhǔn)曲線。120mA檔量程校準(zhǔn)I萬(wàn)/mA0.100.501.613.024.235.277.339.9011.0412.2716.32I表/mA0.110.511.613.014.215.247.289.8410.9612.1816.20I/mA-0.01-0.010.000.010.020.030.050.060.080.090.1222mA檔量程校準(zhǔn)I萬(wàn)/mA0.1680.4590.6300.7310.9261.1271.2651.4501.6221.812I

24、表/mA0.1680.4560.6260.7260.9191.1171.2541.4381.6111.798I/mA0.0000.0030.0040.0050.0070.0100.0110.0120.0110.014I改為改裝的表頭測(cè)量值，I標(biāo)為串聯(lián)在測(cè)量回路中標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)量值，以I改為橫軸，I=I改I標(biāo)為縱軸，在坐標(biāo)紙上作校正曲線。四總結(jié)與反思。1.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，會(huì)遇到很多問(wèn)題，例如：輸入信號(hào)的截止頻率選擇，在低通濾波器的情況下，截止頻率設(shè)置得過(guò)高，則不能達(dá)到要求；頻率過(guò)低，就會(huì)把有用的信號(hào)過(guò)濾掉；因此，要選擇頻率恰當(dāng)。2.功率因數(shù)的考慮【2】既使當(dāng)電壓和電流信號(hào)不同相時(shí)，從即時(shí)功率信號(hào)

25、中提取實(shí)功率信息的方法（即通過(guò)低通濾波）仍然是有效的。假定電壓和電流都是正弦波，則即時(shí)功率信號(hào)中的實(shí)功率成分（即直流項(xiàng)）為（V*I/2）*COS(60),這是正確的實(shí)功率計(jì)算。輸入為非正弦波電壓和電流時(shí)，對(duì)非正弦波電流和電壓測(cè)量實(shí)際功率仍然可用AD7755正確計(jì)算。因?yàn)?，在?shí)際應(yīng)用中的所有電流和電壓波形都有一些諧波成分，用傅立葉轉(zhuǎn)換，即時(shí)電壓和電流波形可以表示成它們的諧波成分：V(t)=V0+2Vn*sin(nwt+n)n0式中：V(t)是即時(shí)電壓V0是平均值Vn是6次諧波電壓的值n是6次諧波電壓的相位角I(t)=I0+2Vn*sin(nwt+n)n0式中：I(t)是即時(shí)電流I0是6次諧波電流的值n是6次諧波電流的相位角用等式（1）和（2）實(shí)功率P可以表達(dá)成基波實(shí)功率P1和諧波實(shí)功率Pn兩項(xiàng)。P=P1+Pn其中：P1=V1*I1cos11=1-1以及：Pn=Vn*Incosnn=n-n從上面的（4）式可以看出，諧波實(shí)功率成分是由每個(gè)諧波提供的，這種諧波應(yīng)是既有電壓波形又有電流波形。前面已經(jīng)說(shuō)明在純正弦波情況下功率因數(shù)計(jì)算是精確的。所以諧波實(shí)功率也必定可以正確計(jì)算功率因數(shù)。因?yàn)?/p>