基于AVR微控制器的交流信號峰值檢測與校正
加入技術(shù)交流群
算法上，通過測算出來的信號周期值，在1／4個周期上任取兩點(diǎn)就可以推導(dǎo)求出信號的峰值，下面是對該方法的推導(dǎo)和求證。
首先，利用AVR ATmega64的定時器1的輸入捕捉功能，在單位圓的1／4周期內(nèi)截取兩個點(diǎn)yl，y2。無論它的捕捉屬性是上升沿還是下降沿，因?yàn)檠訒r的關(guān)系不可能絕對準(zhǔn)確地捕捉到電平翻轉(zhuǎn)的瞬間時刻，也就是說檢測的初相不同于真實(shí)的初相，又因?yàn)槌跸鄷S著峰值和頻率發(fā)生變化，因此不能用勾股定理中使用相位相加為90度方法取出兩點(diǎn)再求出峰值。具體的推導(dǎo)如下。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/163012.htm在公式(17)中，y1和y2的相位是已知的，幅值可以通過內(nèi)部ADC采樣得到。那么，求峰值的問題就迎刃而解了。
3 算法實(shí)現(xiàn)
前面提到，通過AVR內(nèi)部的ICP捕捉到的初相和實(shí)際初相有偏差，但因?yàn)樵谙乱粋€周期來臨的時刻又會出現(xiàn)相同的偏差，所以并不影響周期計(jì)算的結(jié)果。只要利用Timerl的ICP中斷服務(wù)程序，就可以輕松求得信號周期，然后再將y1的相位增量(φ1=30所對應(yīng)的周期分量：周期的1／12)加到輸出比較寄存器上，以此來控制ADC的啟動并對y1進(jìn)行采樣。同時利用輸出比較中斷服務(wù)程序和y2的相位增量，開啟ADC并對y2進(jìn)行采樣。
因?yàn)橥獠康哪M輸入部分是線性電路，在實(shí)際測量時，只要取兩點(diǎn)做為校正點(diǎn)，讀取和測取兩組真實(shí)值和誤差值，就能求得下面二元二次方程的解Ki和K0：
4 總結(jié)
本文中采用一種新的峰值測算方法，打破傳統(tǒng)方法中對硬件的過度依賴，不僅方法新穎，而且大大簡化了硬件電路的設(shè)計(jì)，將測控功能最大程度地轉(zhuǎn)移到軟件系統(tǒng)中來實(shí)現(xiàn)，使得校正工作變得十分簡單而有效。同時，這種檢測方法具有超乎尋常的高精度，可達(dá)O．1％，為工業(yè)測控的一些技術(shù)難題提供了很好的解決方案。
評論