简易功率测量仪代码解析(一)题目要求分析

先上效果图
简易功率测量仪代码解析(一)题目要求分析方波
简易功率测量仪代码解析(一)题目要求分析正弦波
简易功率测量仪代码解析(一)题目要求分析锯齿波
由于ADC不能测量负压,所以在负压的部分它会自动计算为0。因此在这个波形显示界面中,只能显示半个波形。
对于简易的一个功率测量仪,它的设计思路是什么呢?我们先来看一到电赛题,这个简易的功率测量仪就是按照这道电赛题的要求来写的。
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分析题目,可以知道,我们要测的就是三个值,电压,电流,功率。电压要测负载的电压,电流要测负载所在电路的电流电压,功率要测负载的功率。由初中物理公式我们可以知道,I=U/R,只要知道其中任意两个值,我们就能够算出想要的那个值。使用的STM32单片机中内置了ADC外设,通常思路下我们都会想到用电压采集的方法来求得电路中的数据。所以我们用ADC来做这个题。
那这道题的中心就是ADC采样的使用了,ADC用溜了,啥测量仪都能做哈哈。
现在我就给出这道题的 求解思路了。由题中的图可以看出,测量仪在负载所在系统中就是一个中介器件,在一个正在工作的电路系统中,我们用ADC功能采集负载两端的电压,获得已知负载电压Ufu。要获得电路中的电流,我们就要想到用I=U/R这个公式,可以在待测电路中使负载串接一个极小的已知电阻(如0.001Ω),用ADC采样测得已知电阻两端的电压U0,又已知R0=0.001Ω,所以可以得电路中的电流I=U0/R0,这样就测得了电路中的电流值。再来功率值P,因为P=UI,可知负载的功率Pfu=(U-U0)xI,这样就得到了功率值了。
上电路测量电路结构图。
简易功率测量仪代码解析(一)题目要求分析
电路分析已经差不多完成了,但是这只是我们代码层面需要考虑的,硬件上当然还要考虑AD采样承受的电压范围,这就要用到运放电路了,还有电压跟随什么的,这个代码上我们不需要考虑,在代码层面只要考虑这么点就行了。
这一节基本结束,主要是电路分析,为代码的编写上打好基础,下一节我会介绍AD采样和数据处理的代码,加油哈。
第一次写博客,难免有疏漏之处,还请谅解。