Курсовая работа: Перетворювач СКЗ змінної напруги

5 RAM (RandomAccessMemory) – необхідна для зберігання оперативних даних , результатів вимірів та ходу програми RAM підєднюється до ШД.

На рис. 2.1 зображена структурна схема пристрою перетворення СКЗ напруги спроектованого на базі МП комплекту.

МП – мікропроцесор;

СУ – сигнали управління;

СІ - системний інтерфейс;

ШУ – шина управління;

ШД – шина даних ;

ША – шина адреса.

3 Алгоритм роботи проектованого пристрою.

1 На вхід пристрою поступає гармонійний сигнал

U(t) = U_m sin(wt +j),

Де U_m – амплітудне значення вхідної напруги ;

w - кругова частота w = 2p¦ ;

j - деяка початкова фаза сигналу .

2 Оскільки амплітуда вхідного сигналу лежить в межах 0.001-0.1 В її необхідно підсилити до рівня допустимого вхідного сигналу АЦП. Для цього використовується масштабуючий підсилювач напруги. Використання високочастотних елементів дає підставу знехтувати впливом похибки тракту перетворення напруги в напругу на сумарну похибку приладу.

Послідовне включення операційного підсилювача з 100% зворотнім зв’язком збільшує вхідний опір приладу до десятків МОм , що практично виключає спотворення вхідного сигналу самим пристроєм вимірювання.

3 На АЦП за час t_з відбувається перетворення аналогового сигналу в N – розрядний код , який через буферні регістри зчитується по ШД мікропроцесором. Час дискретизації t₀ залежить від виду використовуваного АЦП. Кількість розрядів АЦП -N – вибирається з умови забезпечення необхідної точності квантування .

4 Обчислення СКЗ напруги буде проводитись на підставі М вибірок (значень) величини U(t) виміряних протягом одного періоду напруги U(t)

М - кількість вибірок за період Т ;

H – крок інтегрування

За період Т в МП з АЦП поступає М вибірок , які записуються послідовно з RAM.

5 При поступленні М-ої (останньої за період) вибірки МП відключає АЦП від системної ШД і починає обробку прийнятих даних з метою обчислення СКЗ напруги. При цьому МП буде виконувати наступну послідовність дій :

- підсилення значення всіх вибірок до квадрату ;

- сумування квадратів вибірок ;

- ділення суми на кількість вибірок М;

- добування кореня квадратного з діленого.

6 Обчислений результат (діюче значення напруги) зберігається в спеціальній області оперативної памяті.

7 Для здійснення наступного виміру алгоритм починається з пункту 1.

Для обчислення інтеграла можуть використовуватись різні чисельні методи :

а) Метод прямокутників.