一種數(shù)控恒流源電路的設(shè)計(jì)

3 電路分析及測(cè)試

3.1 測(cè)試方法

外接220v 交流電源，數(shù)字萬用表，低頻毫伏表，測(cè)試需準(zhǔn)備以上幾種儀器。具體測(cè)試方法(如圖4 所示)。圖中取樣電阻為RS,負(fù)載電阻為RL.

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1 和2 兩端的值用萬用表測(cè)為實(shí)測(cè)值電流值，3 和4 兩端的值用低頻毫伏表測(cè)為輸出紋波電壓值。為了比較真實(shí)值與測(cè)量值之間的誤差，我們選定了20-2000ma 八個(gè)值進(jìn)行比較，誤差計(jì)算公式為：

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在公式中測(cè)量值為I2,顯示值為I1.

3.2 測(cè)試結(jié)果

設(shè)定值和測(cè)量值之間的誤差，當(dāng)測(cè)量十次改變負(fù)載電阻時(shí)為：RL=8Ω，設(shè)定值為I3,C1=(I2-I3)/I3 為測(cè)量誤差。測(cè)量誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差：RL=18Ω，S1=0.0036ma,S1=0.0031ma.設(shè)定值和顯示值之間的誤差為：RL=8Ω 時(shí)，C2=(I1-I3)/I3 為測(cè)量誤差，RL=20Ω，S2=0.0041ma,S2=0.124ma, 為測(cè)量誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。誤差的百分率變化范圍在0.017 至0.36 之間。

4 控制部分

本文所介紹的系統(tǒng)是對(duì)輸出電流進(jìn)行雙路控制，也就是有兩種控制信號(hào)的來源方式，一種是根據(jù)工業(yè)應(yīng)用的需求，通過A/D采樣獲取控制信號(hào)，根據(jù)在匯編程序中多次的數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)，將固定的表格設(shè)計(jì)好，把控制數(shù)據(jù)通過查表給D/A 輸出，使恒流源單元所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)穩(wěn)定電流得到控制。利用手動(dòng)輸入的方式，對(duì)用戶輸入的理想電流值進(jìn)行判斷，然后根據(jù)查表，由D/A 來實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)的輸出，以此獲得相應(yīng)大小的電流，該功能還可以讓電流的初值用戶進(jìn)行預(yù)設(shè)。以上兩種控制方法是不能同時(shí)起作用的，通過程序可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采樣和鍵盤這兩種不同控制方式進(jìn)行自動(dòng)切換。在同時(shí)使用LED 交互顯示時(shí)，為A/D 采樣控制時(shí)，輸出電流的大小要實(shí)時(shí)顯示;為鍵盤控制時(shí)，用戶的輸入狀況則要顯示。

參照輸入電壓和恒流源輸出電流的關(guān)系來制表，而且可以將一些非線性問題在指標(biāo)過程與予以修正。在制表的過程中由于還需要分寫考慮到A/D 的應(yīng)用情況和鍵盤輸入初值有差別所造成的情況。以鍵盤初值為例來考慮：若10ma 是用戶輸入的電流，1v 為其所對(duì)應(yīng)的控制電壓，(00110010)2=(50)10 為間接對(duì)應(yīng)的8 位二進(jìn)制數(shù)，那么(00110010)2 則為軟件表中所對(duì)應(yīng)的值。

A/D 采樣控制與鍵盤方式基本一致，只是多了一個(gè)對(duì)采樣值的判斷。

5 軟件程序的設(shè)計(jì)

首先對(duì)包括：8297 工作狀態(tài)的初始化;自動(dòng)采樣控制標(biāo)志位和標(biāo)識(shí)鍵盤手動(dòng)操作的初始化;中斷初始化;一些用到的寄存器的初始化，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。規(guī)定F0=1 時(shí)為A/D 采樣控制，F(xiàn)0=0 時(shí)為鍵盤控制，初始寫初始設(shè)定狀態(tài)，此處為鍵盤的狀態(tài)，LED 數(shù)碼管顯示為P,也是表示鍵盤狀態(tài)，啟動(dòng)D/A 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。并等待鍵盤按下，開始循環(huán)等待。當(dāng)中還加入了一些如：A/D 采樣控制顯示A;鍵盤控制狀態(tài)為P,確定按鈕顯示等交互的顯示是E.

6 小結(jié)

本文的這種數(shù)控恒流源是基于單片機(jī)來設(shè)計(jì)，在工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用中具有實(shí)時(shí)采樣控制的特點(diǎn)，應(yīng)用需要是用對(duì)應(yīng)大小恒定的電流作為下級(jí)控制的信號(hào)來實(shí)現(xiàn)鍵盤手動(dòng)輸入和采樣自動(dòng)輸入的雙重控制，而且能自由地切換兩種控制方式下的數(shù)控恒流源電路，這種數(shù)控恒流源線性良好，電流輸出穩(wěn)定。在污水處理的加藥環(huán)節(jié)上，可以通過對(duì)加藥閥門的開啟度進(jìn)行控制，從來達(dá)到控制加藥量的作用，經(jīng)過認(rèn)定，在對(duì)必要軟件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整后，一些工業(yè)應(yīng)用需求完全可以得到滿足。