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电气与电子测量实验

电气与电子测量实验. 硬件电路原理介绍. 电源模块. 1. 交流电压测量模块. 2. 钳形互感器测交流电流模块. 3. PT100 测量温度模块. 霍尔 电流互感器测量模块. 5. 4. 各个模块. 电源 模块前级变压器降压. 1. 电源模块. 如上图所示， 220V 交流电压 通过 con3 接入，通过变压器 M50-03 将 220V 交流转换为两组 12V 的交流。. 电源模块后级整流稳压电路. 2. 电源模块. 2 组 12V 交流电源通过二极管整流，再通过四个电源稳压电路产生

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电气与电子测量实验

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Presentation Transcript

  1. 电气与电子测量实验 硬件电路原理介绍

  2. 电源模块 1 交流电压测量模块 2 钳形互感器测交流电流模块 3 PT100测量温度模块 霍尔电流互感器测量模块 5 4 各个模块

  3. 电源模块前级变压器降压 1 电源模块 如上图所示，220V交流电压通过con3接入，通过变压器M50-03将220V交流转换为两组12V的交流。

  4. 电源模块后级整流稳压电路 2 电源模块 • 2组12V交流电源通过二极管整流，再通过四个电源稳压电路产生 • 如上图，为电源上正下负情况下的整流回路流通路径，D2，D3导通，D1，D4截止；反之，D1，D4导通，D2，D3截止；

  5. 交流电压测量电路以及干扰部分电路 1 交流电压测量模块

  6. 交流电压测量电路 2 交流电压测量模块 • 以额定情况为例 • 24V的交流电压加在12K的电阻上，在TV1013原边流过2mA电流 • TV1013是电流型电压互感器，所以同时在副边回路也感应出2mA电流 • 在副边回路，比例积分运算放大器的输入电压2mA*（） • 后级模拟调理电路为比例积分运算放大电路，其输出与输入之间的关系为*Vin

  7. 干扰回路 3 交流电压测量模块 • 图示NE555在A端输出一幅值约10V,频率约为20K,占空比为6/7的方波。 • 通过电阻分压在B电产生频率相同的方波，用于触发N-MOS的导通和关断。 • 在MOS管的开通，关断的时间，绿色导线中会有存在大的,，将对红色回路产生干扰。 • 实际布线中绿色导线与红色回路靠的很近。

  8. 形成干扰的原理 4 交流电压测量模块 back • 分布电容 • 分布电容存在于不同导体之间，可以用平板电容模型来定性分析影响分布电容的因素。 • 图中绿色导线与红色导线靠的很近且有一定距离的平行布置，可以用上述平板模型定性分析。 • 空间互感 • 互感系数 • 可见互感系数的大小与红色回路的面积，与绿色导线与红色回路之间的距离有关系

  9. 后级模拟调理电路 1 钳形互感器测电流模块 back • 如上图，钳形互感器是用来测量智能负载所提供的交流电流，其变比为10A/5mA • 例如，若待测量的交流电流为10A，则通过钳形互感器，副边回路流过的交流电流为5mA,在A,B两点之间形成的0.5V的交流电压，作为比例积分放大电路的输入电压； • OP1177搭建比例积分放大电路，对输入电压进行放大，放大倍数为4.02

  10. 测量电路 1 霍尔测量整流负载电流 back • 将霍尔电流传感器CHB-25P串联入回路，测量整流负载的电流； • 12号引脚输出端为电流信号，电流流过R16转换为电压信号，便于采集； • 匝比为2/1000；

  11. 测量电路 1 PT100测温电路 back • PT100的阻值会随着温度而变化，对应情况详见教材； • 该电路为一个单端供电的反向放大电路

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