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双方向检测智能仪表的设计
资料介绍
双方向检测智能仪表由互感器、测量电路、判据电路、单片机、显示器组成。该仪表通过互感器检测电压和电流相关参量，经单片机数据处理，达到双方向检测电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率的目的。
本课题设计了以STC89C52为核心的双方向检测智能仪表。功率因数角检测电路输出的X、Y信号与高频振荡电路输出的5KHZ信号相与后经光耦送入单片机计数。Y信号对应的脉冲数大于25说明当前功率潮流是正的，Y信号对应的脉冲数小于25说明当前功率潮流是负的。信号X对应的脉冲数大于25、等于25、小于25分别表示当前电路呈感性、纯阻性、容性。电压、电流采集电路将采集到的电压、电流值送入压频转换电路实现电压—频率的转换，压频转换芯片LM331输出信号经光耦送入单片机计数，经过单片机一定的数据处理实现电压、电流值的检测。本课题还设计了一个分时选通电路来实现在不同时刻单片机对光耦送入其计数口的脉冲数进行采集。
本设计在软件数据处理上采用了线性拟合和查表的方法来实现对功率因数值、有功功率和无功功率的计算。通过在平面坐标系θ-sinθ上分区间建立出脉冲数与 sinΦ和 cosΦ的一次线性方程来求出 sinΦ和cosΦ的值。通过建立U-I、UI-cosΦ、UI-sinΦ的平面坐标轴来实现对UIcosΦ、UIsinΦ的计算。
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