4 电路调试方法和过程
    采用先分别调试各单元模块，调通后再进行整机调试的方法，提高调试效率。
4．1 数据采集、放大模块调试
    利用P3．4和P3．5控制模拟开关CC4051，使输入信号与函数信号发生器输出相联，通过改变P3．4和P3．5管脚的电平来改变放大倍数，用万用表测试输入输出电压，再调节函数信号发生器的输出，用万用表测试输入输出电压是否正确；数据保持器则用单片机P1．4来控制，并用示波器观察波形。调试结果显示，模块可以正常工作。
4．2 数据信号频率相位角模块调试
    将函数信号发生器的输出与相位角处理模块输入相联接，调节函数信号发生器的输出频率，用示波器观察该模块的输出波形，并与单片机P3．3口相连接。经过检验，相位角模块电路能正常工作。
4．3 A／D转换模块调试
    由于凌阳单片机SPCE061内部有2个10位的A／D转换器，因此不用接外部A／D转换电路，只需要编写程序对其进行简单测试即可正常工作。
    当每个独立模块能正常工作了，再把各模块线路连接好进行系统程序调试，被测的两路输入信号电压、电流波型可先采用函数信号发生器进行模拟，接上凌阳单片机SPCE061仿真器进行调试程序，对数据采集、放大模块的各输入、输出信号进行测量计算，对数据信号频率相位角模块的相位角进行计算，当系统程序调试成功后，再把程序下载到凌阳单片机SPCE061中进行整机调试。最后把调试结果显示出来，整个系统能正常工作。

5 误差分析及改善措施
    (1)采用SPCE061A的10位A／D转换器测量零电压时，显示在0．0048828125～0．009765625v之间跳动，原因是SPCE061A的10位A／D转换时，有1～2个步长的误差，即4．8828125～9．765625mV之间。由于误差恒定，采用软件对误差进行补偿。
    (2)由于电路信号处理部分的元器件以及模拟开关CC4051上有一定的压降(约20mV)，虽经软件、硬件修正，在小幅值的情况下仍会有一定误差。
    (3)整个系统板由手工焊接完成，布线无法避免线路之间以及外界的电磁干扰，从而会导致一定的误差。
    (4)功率的测量由电压、电流的测量值间接得到，由于误差的累计效应也会使有用功率、无用功率测量值与理论值存在差异。

6 结束语
    数字式工频有效值多用表以数字方式对电压有效值、电流有效值、功率角进行显示，功率的测量由间接得到。本系统以SPCE061为核心部件，利用软件编程，实现对交流电压值、交流电流值、功率角的测量。尽量做到线路简单，减小电磁干扰，充分利用软件编程，弥补元器件的精度不足。
    数字式工频有效值多用表以数字的方式对电压有效值、电流有效值、功率角进行显示，从而可以得到有功功率、无功功率和功率因数，方便实用。在设计中采用凌阳单片机具有速度快、价格低、可靠性高、体积小、实用、功耗低等特点。

上一页  [1] [2] [3]