51单片机电源功率测量

发布日期:2022-11-14
51单片机电源功率测量

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51单片机电源功率测量

51单片机测量功率,实际是将功率转化为测量负载的电压与电流,再根据公式P=UI,即功率等于电压*电流,计算出功率。

直流电源功率测量:

(1)电压采样,设计相应的电压采样电路,如不要求物理隔离,使用高精度电阻分压,得到合适大小的电压,经过单片机ADC采样口进行数据采样。下图为本人常用的直流电压采样电路。

将所需采样的电压经过高精度电阻分压后,接差分跟随器,作缓冲隔离级,然后经过RC无源滤波,最后接入单片机ADC采样口。

(2)电流采样,电流采样可以使用采样电阻或霍尔传感器,霍尔传感器可以做到隔离,但是在小电流情况下误差较大,小于500mA时很难保证精度,如果不要求隔离可以使用高精度采样电阻进行电流采样。根据电流的大小以及精度的要求选择合适的采样电阻,采样电阻过大会导致压降太大,过小会引起较大的误差,测不准。

下图为本人经常使用的电流采样电路。

使用的是50mΩ的采样电阻,然后经过差分运放放大,滤波,最后连接到单片机的ADC采样口。

交流电源功率测量:

对于交流功率测量,则测量交流电压和电流,有几种方法:可以跟直流采样电路一样,将交流电压直接送入ADC采样口,通过软件编程采其峰值,然后换算即可;通过硬件将交流转化为直流,然后再接入ADC进行采样,可以使用集成的有效值转换芯片,也可以使用二极管整流。

显示

通过单片机编程,读取ADC寄存器的电压、电流数字量,使用公式换算、处理,将电压、电流数据相乘,转化为功率,发送至1602LCD显示屏显示。

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