单片机在工频检测上的应用 联系客服

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图2-2 波形图

在软件处理上,只需调用一次8位乘法子程序及一次8位除法子程序,即可求得工频。

2.工频电压、电流相位差及功率因数的测量

硬件按图所示,图所示的各点波形。其中,UV为正交流电压,UI为同一相正电流变换成的电压波。

图2-3 硬件电路

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图2-4 各点波形图

由于同一相内U1和UV之间的有超前滞后两种情况,且相位差均小于900,故图分析了U1滞后于UV的情况,对于U1超前UV,分析结论亦相同。由波形可见,U-I的相位差所允许的时间Tф=10ms-T

因为:

ф/Tф=3600/20MS 所以: ф=360/20Tф=18Tф

因此,只要测出T的时间,求出TΦ,再按上式计算出Φ,TΦ,COSΦ亦可随之求出。

8051内部的16位定时器在6MHZ的晶振时,每80μm加1,故可用来测定T的时间。若定时器1LSB角度对应一个角度Φ,,则,即Φ,=1.44。。所以,只要求出TΦ=7DH-T(T为定时器读出的计数值),再乘以1.44。,即为Φ的实际相位角。 软件处理时采用了两个措施:

1.用F0标志指示U-I之间超前、滞后关系,当F0=1时,I滞后于U1,显示程序中送“-”段码指示。F0=0时,I超前于U,显示程序中送“0”段码指示。

2.在8031查表功能程序存储器中,安排TΦ-Φ及TΦ-COSΦ对照表,配和查表

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2013-4-5 指令MOVP3A,@A,有TΦ直接查出对应的ф及COSΦ值。

(2) 利用单片机8051实现的高精度测频仪,其特点是:(1)测量精度高。且在同一闸门内,各被测频率的测量精度相等;(2)闸门时间在0.01s一10s间任意设置;(3)测频范围宽,Fx=0.1Hz—l00 MHz;(4)运算速度高,通过特殊酌定点数运算代替浮点数运算,运算中保留4字节有效数字;(5)显示软件通过浮动小数点的位置显示8位二进制有效数字;(6)具有连续显示功能,通过合理选择T。的工作模式及测频中复用T u中断,运算时开放T。中断使显示值呈连续状态。

805l单片机内有2个独立的16位定时器/计数器T。、Tl,可被编程为4种工作方式。将T。设置为定时器对基准频率计数,基准频率取为内部机器周期信号Tcy(Tcy=(1/12)fosc,fosc取为12MHZ);Tl设置为计数器,对被测频率Fx计数。T0和T1均工作于门控方式。它们都D触发器进行控制。

测频时先置位P1.7,使TD=1,预置门打开,在其后第一个Fxl脉冲的上升沿D触发器Q端置1,TQ=1,同步门打开,T。、T、分别开始对FCY、Fx1汁数,当T0计数值等于预置门时间时复位P1.7,关闭预置门,在其后第一个FX1脉冲的上升沿Q端复位,同步门关闭。若T0和T1在同步门内的计数值分别为N0和N1时,则被测频率FX1为:

FX1=(N1/N0)F CY (1)

图2-6 测频时序

系统软件的主要任务为;接收键入的预置门时间;对FX粗测以判断是否需要分频;设置合理时序对Fx等精度测量、调整、运算双计数器计数值、显示测量结果等。

初始化 调键盘程序 调测试程序 15

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调数据处理程序 调显示程序 图2-8 系统软件流程

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