電流信號檢測裝置設計報告文檔

⑴ 給我關於信號檢測論的實驗報告我就給你100分

信號檢測理論的具體應用

信號檢測理論的最大特點在於：它提出了信號和噪音的概念，並將兩者置於同一維度上組成兩個具有重疊部分的分布。所以，信號檢測理論不同於「全或無」的其他心理物理學理論，它可以與決策行為相結合，在心理物理與其它心理學領域之間提供聯系。信號檢測論作為心理學方法論的進步，不僅僅局限於研究閾限，還能夠成為研究一般情況下人們對環境事件的決策的有效工具。信號檢測理論的應用包括再認記憶的研究、痛覺研究、診斷測驗等等。

再認記憶

在心理學研究中，「連續—非連續」的問題始終存在。核心的問題就是：心理過程究竟是在某一個連續體上變化，還是在相互分離的階梯上變化？多年以來心理學家一直關心學習過程是全或無的還是連續的，學習曲線是否意味著一個個學習中的獨立的微小增長，還是代表了整個學習的逐漸連續的增加？再認記憶中也有相似的問題：某事物被再認得條件究竟是其強度超過某一個閾限，而在此閾限下的記憶強度為零？還是其強度要超過記憶強度連續體上的某一個標准？

按照再認記憶的信號檢測論假設，新舊項目再記憶強度的連續體上形成兩個互相重疊的正態分布。通過在不同的試驗中誘導被試變化判斷標准，可以得到對應的不同的集中率與虛驚率，並可以根據它們描出類似於ROC曲線的圖樣，稱為MOC（記憶操作特徵）曲線。假如信號檢測論假設是正確的，那麼MOC在以比率為坐標時應該是曲線，而在以z分數為坐標時呈現為直線。在再認記憶的非連續模型中，假定存在一個記憶強度的閾限，閾上項目總有再認反應，而閾下項目只有靠猜測才出現再認。按照這個模型，MOC在以比率為坐標時應當是直線。實驗結果顯示MOC形態符合再認記憶的信號檢測論假設。

信號檢測論對再認記憶的良好解釋使得此領域中的研究方法有重大進展。運用信號檢測論，可以驗證各種已知的影響再認記憶的因素，諸如：年齡、腦損傷、葯物等，究竟影響了人們對新舊事物進行分辨的能力，還是改變了人們判斷新舊的標准。例如：具體的應用發現，大麻能夠同時降低再認記憶的分辨力和再認記憶的判斷標准。另一個例子是，在臨床上抑鬱症和老年痴呆患者都會表現出記憶力的衰退。當某位病患表現出記憶衰退的症狀，如何診斷其究竟是抑鬱症患者還是智力減退呢？運用信號檢測論的研究發現，抑鬱和痴呆對再認記憶產生影響的方式是不同的。抑鬱能夠使再認記憶的判斷標准升高，這可能是因為抑鬱症患者伴隨有嚴重的自信缺乏，因此他們在做出判斷時顯得過度保守。而老年痴呆患者則是在新舊項目的分辨力上明顯低於對照組，由此可見老年痴呆患者有著確實的記憶損傷。信號檢測論區分了以上兩種疾患對再認記憶產生的影響，從而有可能使以上症狀的區別和診斷精度提高。另外，有研究運用信號檢測論方法發現，頭部外傷引起的腦損傷者在再認記憶中同時具有較低的辨別力和較高的判斷標准。研究者對此的解釋是：腦損傷會導致記憶功能的衰退，而同時由於患者本身意識到自己在記憶方面的缺陷，他們在判斷時會更加謹慎。

疼痛

疼痛是一種通常與組織損傷相伴的不愉快體驗，作為一類由刺激引發的經驗，它應該是心理物理學的研究對象。但是長久以來對疼痛的研究相對滯後，其中的一個原因在於疼痛並非由單純刺激引起的簡單感覺，它是感覺反應與情緒反應的混合物，因此很難准確地預測某個刺激會引起多大的痛覺。由此導致人們應用信號檢測論的方法，去了解影響疼痛判斷的各個因素分別作用於疼痛的那一個組成部分，是影響感覺成分的敏感程度，還是影響判斷疼痛大小的標准位置。舉例來說，用信號檢測論方法可以分析鎮痛葯究竟是抑制了感覺輸入，還是影響了情緒喚起，或是兩者兼而有之？

信號檢測論在痛覺研究中的首次嘗試是針對安慰劑的鎮痛效果，實驗證明服用安慰劑誘導被試的痛覺判斷標准上升，而對不同強度刺激的分辨力並未受到影響。因此，盡管在服用安慰劑後被試對痛覺強度的報告變小了，但他們對疼痛的敏感性卻沒有受到影響。他們的這種報告上的變化可能是由於他們認為別人期望自己少報告一些疼痛。信號檢測論的應用還發現鎮靜劑的鎮痛作用和安慰劑一樣，它們對疼痛辨別力並沒有顯著影響；笑氣則是恰恰相反的例子，這種常用的麻醉氣體可以同時降低疼痛的辨別力並提高疼痛判斷的標准。另有人發現，針刺療法在鎮痛上的效果和笑氣一致，也能降低疼痛的辨別力。最後，年齡對痛覺也會有影響，運用信號檢測論可發現人們對痛的辨別能力歲年齡增長而逐漸衰退，而年長者同時會具有設立較高痛覺判斷標準的傾向，這可能是因為他們不願意時常報告刺激引起了痛覺。

診斷測試

臨床診斷所做出的決定是十分重要的，但是這些判斷往往並不準確。近來信號檢測論的方法被應用於研究醫生如何做出有否疾病的判斷。研究者比較了診斷乳腺癌和肺結核的兩種方法：直接觀察x光照片和通過電視觀察圖像，使用d』作為信號檢測論的區分指標。結果顯示直接觀察x光照片具有更高的辨別力，因此它是一種較好的診斷方法。另一個例子是診斷腦損傷的兩種常見方法：計算機層描（CT）和放射性同位素（RN）。在這個研究中，CT和RN專業診斷人員各6名對136名病人做了檢查，其中某些病人已知具有腦損傷，而另一些則沒有。12名被試對他們每一次判斷都在一個五點量表上報告確定程度，由此可以建立兩種不同診斷方法的ROC曲線。曲線下的面積代表了對應診斷方法的鑒別能力，從中發現CT的鑒別效果更優於RN。運用信號檢測論分析的實驗結果還顯示，診斷者所採用的診斷標准對診斷結果有顯著的影響，這體現在集中率與虛報率的變化上。有研究者運用信號檢測論對臨床診斷行為中的判斷標准最優化做出了解釋，認為診斷標准受到疾病發生與不發生概率（信號與噪音的先驗概率）以及確診和誤診帶來的利弊（支付陣）的影響。此外，信號檢測論研究也運用在幫助人工智慧的決策系統在所收集的信息中結合可能方法選擇最優化的得決定標准，從而作出最優化的判斷。例如NASA在90年代初期就開始將信號檢測論分析運用於飛行器的碰撞規避警告系統的設計中。

總結信號檢測理論的實際應用價值，在於現實中的許多現象並非簡單的存在著某些明顯的界限，來區分不同屬性的多種狀態，例如記得與不記得、痛與不痛、有症狀和無症狀。當假設這些不同的狀態在某個連續維度上有區別，並且不同狀態的無數次觀察分別形成重疊的正態分布，就可以利用信號檢測理論來分離不同狀態的差異距離和判斷狀態變化的標准，進一步也可能利用這些信息做到對狀態判別的最優化

⑵ 電動機保護裝置的電流檢測型保護裝置

(1)熱繼電器利用負載電流流過經校準的電阻元件，使雙金屬熱元件加熱後產生彎曲，從而使繼電器的觸點在電動機繞組燒壞以前動作。其動作特性與電動機繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖則動作時間准確性一般，但對電動機可以實現有效
的過載保護。隨著結構設計的不斷完善和改進，除有溫度補償外，它還具有斷相保護及負載不平衡保護功能等。例如從ABB公司引進的T系列雙金屬片式熱過載繼電器；從西門子引進的3UA5、3UA6系列雙金屬片式熱過載繼電器；JR20型、JR36型熱過載繼電器，其中Jn36型為二次開發產品，可取代淘汰產品JRl6型。
(2)帶有熱—磁脫扣的電動機保護用斷路器熱式作過載保護用，結構及動作原理同熱繼電器，其雙金屬熱元件彎曲後有的直接頂脫扣裝置，有的使觸點接通，最後導致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高，僅在短路時動作。其結構簡單、體積小、價格低、動作特性符合現行標准、保護可靠，故日前仍被大量採用．特別是小容量斷路器尤為顯著。例如從ABB公司引進的M611型電動機保護用斷路器，國產DWl5低壓萬能斷路器(200—630A)、S系列塑殼斷路器(100、200、400入)。
(3)電子式過電流繼電器通過內部各相電流互感器檢測故障電流信號，經電子電路處理後執行相應的動作。電子電路變化靈活，動作功能多樣，能廣泛滿足各種類型的電動機的保護。其特點是：
①多種保護功能。主要有三種：過載保護，過載保護十斷相保護，過載保護十斷相保護+反相保護。
②動作時間可選擇(符合GBl4048．4—93標准)。
標准型(10級)：7．2In(In為電動機額定電流)，4—1Os動作，用於標准電動機過載保護，速動型(10A級)：7．2In時，2—1Os動作，用於潛水電動機或壓縮電動機過載保護。慢動型(30級)：7．2In時，9—30s動作，用於如鼓風機電機等起動時間長的電動機過載保護。
③電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達3—4倍，甚至更大倍數(熱繼電器為1．56倍)，特別適用於電動機容量經常變動的場合(例如礦井等)。
④有故障顯示。由發光二極體顯示故障類別，便於檢修。
（4）固態繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡單電子式裝置發展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價格隨功能而異，最復雜的繼電器實際上只能用於較大型、較昂貴的電動機或重要場合。它監視、測量和保護的主要功能有：
①最大的起動沖擊電流和時間；
②熱記憶；
⑤大慣性負載的長時間加速；
④斷相或不平衡相電流；
⑤相序；
⑥欠電壓或過電壓；
⑦過電流(過載)運行；
⑧堵轉；
⑨失載(機軸斷裂，傳送帶斷開或泵空吸造成工作電流下跌)；
⑩電動機繞組溫度和負載的軸承溫度；
⑩超速或失速。
上述每種信息均可編程輸入微處理器，主要是加上需要的時限，以確保電動機起動或運轉過程中在損壞之前將電源切斷。還可用發光二極體或數字顯示故障類別和原因，也可以對外向計算機輸出數據。
(5)帶有電子式脫扣的電動機保護用斷路器其動作原理類同上述電子式過電流繼電器或固態繼電器。功能主要有：電路參量顯示(電流、電壓、功率、功率因數等)，負載監控(按規定切除或投入負載)，多種保護特性(指數曲線反時限、I2t曲線反時限、定時限或其組合)，故障報警，試驗功能，自診斷功能，通信功能等。產品如施耐德電氣公司生產的M系列低壓斷路器。
(6)軟起動器軟起動器的主電路採用晶閘管，控制其分斷或接通的保護裝置一般做成故障檢測模塊，用來完成對電動機起動前後的異常故障檢測，如斷相、過熱、短路、漏電和不平衡負載等故障，並發出相應的動作指令。其特點是系統結構簡單，採用單片機即可完成，適用於工業控制。

⑶ 電路實驗報告怎麼寫

單相交流電路的實驗報告 目標：開發交流傳動實驗系統，能夠對交流傳動產品進行包括供電裝置（如變壓器、高壓櫃等）在內的主變流器、非同步電動機及其控制系統的綜合試驗。附圖1：交流傳動電力機車牽引系統原理圖。系統採用交流牽引電機背靠背的方式取代直流電機作為陪試機，用變流器取代原直流發電機—同步機組，直接向接觸網，在達到試驗目的的前提下大大減小能源消耗。附圖2：原交流傳動試驗系統原理電路圖。附圖3：能量反饋型交流傳動試驗系統原理電路圖。系統主要由主電路部分、控制部分和測試部分組成，分別要求完成以下內容:2、設計內容與要求1）試驗系統主電路的設計和部件選型① 主電路結構的設計，基本部件的確定；② 陪試牽引變壓器的選型；③ 陪試變流器的選型；④ 陪試交流牽引電機選型；2）試驗系統控制部分的設計① 主電路工作原理分析；② 控制電路工作原理分析；③ 保護電路工作原理分析；④ 控制系統的總體結構設計；⑤ PLC的選型、硬體配置、控制協議的確定；⑥ PLC程序流程的編寫。3）試驗系統測試部分的設計① 測試系統的工作原理分析；② 測試感測器的選型；③ 工控機、信號調理裝置、PCI採集板卡等的選型；④ 電路監測和保護的設計；⑤ LABVIEW程序流程的編寫。4）系統設計要求：① 試驗系統主要由10kV電網，單相交流供電的綜合試驗電源系統，被試變流器，交流牽引電機，陪試變流器，反饋變壓器，控制電源，三相AC380V動力電源，測試和控制系統等組成。② 根據試驗系統總體電路，計算10kV、50Hz電網單相、三相所需的的容量，計算三相電壓不平衡度及對三相電網的影響。③ 單相交流供電的綜合試驗電源系統參數要求：? 單相升壓變壓器（10kV/25kV）實現單相25kV/50Hz電源，容量4000kVA，在輸入電壓允許變化范圍內保證輸出電壓變化范圍17.5~31kV。? 牽引變壓器的牽引繞組的短路阻抗設計為25%，同時通過配備可調的電抗器來調節支路短路阻抗以實現不同綜合試驗的需求。? 電源系統的保護至少應包括：高壓警示、電流速斷保護、電流過流保護、變壓器保護（溫升保護、壓力保護、瓦斯保護等）等。④ 通用陪試變流器參數要求：? 輸出三相對稱的電壓，輸出電壓范圍0~2200V RMS；? 輸出電流范圍0~1300A RMS，輸出頻率范圍0~200Hz；? 輸出的最大功率≥3200kVA。⑤ 平台負載系統要求：? 採用交流牽引電機背靠背的方式作為陪試機，通過陪試牽引變流器和牽引變壓器直接向接觸網反饋能量；? 被試變流器的最大功率按照2800kW設計，被試非同步牽引電動機的最大功率按照1250kW設計；? 平台電機負載的保護應包括：高壓警示、電流速斷保護、過流保護、過壓保護、電機溫升保護、電機超速保護、短路保護、接地保護、缺相保護、陪試變流器保護（過流保護、過壓保護、接地保護、超溫保護、低溫保護、失壓保護、水位保護等）、陪試變壓器保護（溫升保護、壓力保護、瓦斯保護等）等。⑥ 測試系統的准確度滿足：交直流電流、電壓基波、有效值的測量准確度不低於±0.5%，轉速測量准確度不低於±0.1%或±1r/min，轉矩測量准確度不低於±1％，功率測量准確度不低於±1%。⑦ 其他性能要求：☆ 可靠性要求：系統能滿足長時間、間斷穩定運行。☆ 安全性：系統應保證人身、設備安全。☆ 易操作性：系統應提供友好人機界面，操作簡單。⑧ 系統設計完成後的資料整理擴聲電路實驗報告怎麼寫 一、直觀檢查法 直觀檢查法是斷開電源後立即進行。不用儀器、儀表，憑直觀的感覺，調動視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等4種感覺特性，進行判斷。這種檢查方法雖然准確性較差些，但速度快，直觀檢查法尤其對電源故障檢查很有用。 一看觀察機器或部件及其外部結構。看按鍵開關、介面、指示燈有無松動，線路板接緒有無脫落，有無虛焊、變色、裂痕、爆裂等現象，保險絲有無燒斷、打火、冒煙、變形、未卡住等問題，採用眼睛，直接識別和判斷。 二聽輕輕翻動機器或部件，搖擺搖擺，聽聽有無零件散落或螺絲釘脫落情況，是否有碰擊聲。作連續翻轉有無不正常的「吱吱」聲或「啪啪」的打火聲（通電時）。如果有這些現象，故障可能出現在這些地方。 三聞用鼻子聞聞有無燒焦氣味，找到氣味來源，故障可能出一放出異味的地方。 四摸用手摸摸變壓器外殼（斷電後進行），不要觸及接線端子，因為有時因充電電容存在，電壓甚高，危及安全。感覺一下，是否超過正常溫度、發燙，無法觸摸。功率管有無過熱或冰涼現象。調整管有無過熱或冰涼不熱現象。如果有這些現象，問題可能出現在這些地方。 二、試探法 試探法是針對懷疑部分的電路採用比較、分割、替代、模擬等試探手段，尋找故障所在，然後排除。具體方法如下： 1、比較找一台與故障機完全相同型號的機器，在專業設備中利用同一台機器的左、右聲道部件，測量相對應部分的電壓、電阻、電流數量，再加以比較，找到故障所在。 2、分割將某部分電路與其他部分脫開，接上外加電源，注入信號，進行判斷。 3、替代用好的元件替代懷疑元件，或將左、右聲道部件對換，尤其對於集成電路塊可以這樣進行。如果部件對換之後，機器恢復正常，則說明該部件存在問題或損壞。 4、模擬溫度模擬，採用電吹風加熱，或用酒精降溫，進行溫度性能檢查，振動模擬是使用細的塑料絕緣棒輕擊某些部件，看看電路工作狀況，可以發現某些虛焊現象，檢查故障所在。這種方法一般由技術熟練者進行，否則，容易出現故障加重現象。 三、靜態參數測量法 靜態參數的測量必須持有廠家生產設備的維修手冊，註明各個元器件端點靜態工作電流、或電壓，利用萬用表測量電路各個部分的電流、電壓或電阻值，看是否與標稱值相符合。 1、電阻測量 用萬用表的歐姆檔×100或×1K檔，不要使用R×10K檔，因為這檔上電表內接22.5伏電池，對晶體管測量不合適，容易損壞晶體管。在斷電的情況下測量，若有充電電容存在，必須用絕緣的螺絲起錐充分放電後進行。測量線路中電阻必須焊開一端，否則測量不準確。 2、電壓測量 在作此測量過程中要考慮萬用表內阻對測量值的影響。靜態測量值與動態測量值（加入信號時）不相同，這一點應當注意。測量靜態時各晶體管管腳，電阻、電容端電壓是否與標稱值一致，晶體管腳相對電壓能判斷管子是否損壞。 3、電流測量 採用直接測量時，將電流表串入電路中，檢查電流大小。採用間接測量時，測量兩端電壓，用電阻值去除電壓值，便得到電流值大小。 除靜態參數測量外，還可使用動態檢查法，利用信號源和示波器，注入信號直接檢查，對電路進行判斷。這種方法直接、准確，並且不容易損壞元器件，還可對電路和機械結構進行調整和校對。

⑷ 設計一個電流檢測電路，檢測電阻為1歐姆，流過最大電流100mA,當電流超過120mA要能夠報警

這個很簡單的，電流檢測信號，後面接上一個放大器，再加上一個電壓比較器，控制繼電器就好了

⑸ 採集電壓電流光線的信號調理電路的設計

單片機控制的智能化路燈節能裝置的設計
隨著大中城市規模的不斷擴大，城市市容的改善，照明路燈的數量越來越多，其用電量占城市的總用電量的比例不斷增加。以往的路燈照明大多採用直接供電方式，人工送電人工關閉。這種方式有許多不足：供電系統在不同的時間電壓是波動的，在用電高峰期，電壓都低於額定值，在用電低谷期供電電壓又高於額定值，當電壓高時不但影響照明設備的使用壽命，而且耗電量也大幅增加（電源電壓若增加20％，則耗電量增加44％），當低谷時，照明設備又不能正常工作；利用人工送電，增加人員開資，有時又不能及時開閉，即影響正常照明又浪費電能含仿。因而有必要針對上述問題開發出一種使用方便又節能的裝置，這種裝置應有如下功能。
BCY67
（1）穩壓控制：無論在用電高峰還是用電低谷，始終能使供電電壓穩定在額定值范圍內；SL5020P
MM58248V

（2）顯示功能：可顯示輸入電壓、輸出電壓、三相電流、功率因數、有功、無功等參數；FSDL0365R

（3）定時啟停：不同地區不同季節，晝夜交替時間是不同的，系統能根據地區和季節自動調節開閉路燈時間；
LM4871A
（4）根據天氣情況調節啟停時間：在定時啟停功能上能有根據天氣情況開閉路燈；
HMC316MS8
（5）自動功率因數補償：隨著照明設備的不斷升級，系統應有功率因數補償功能；
SMDJ33A

（6）效率高，無波形畸變，電壓調節平穩，適應負載廣泛，能承受瞬時超載，可長期連續工作，手控自控隨意切換，設有過壓，欠壓自動保護功能。
73861-4
1 系統工作原理
KM416V1200BT-L5

交流調壓方式有多種，常見的有自耦變壓器調壓談州纖方式、調相方式、磁飽和穩壓方式等。這幾種方式均無法滿足路燈節能裝置的功能要求，自耦變壓器方式在大電流供電時，由於其碳刷的限制，不能滿足要求；而調相方式存在著波形畸變，即對電網有干擾，又對一些新型照明設備有干擾，無法滿足要求；磁飽和方式在大功率時因其體積龐大無法滿足要求。6MCX0297923

調壓變壓器是一個雙觸頭輸出，每個觸頭均可在全程范圍內移動。當觸頭A在上，觸頭B在下時，補償變壓器的輸出電壓Ub相位與Ui相同；當觸頭A在下，B在上時，補償變壓器輸出的電壓Ub相位與Ui相反。當輸入電壓Ui增加ΔUi時，控制電路調節觸頭A與B移動，使觸頭B移到上端，A移到下端，補償電壓Ub也相應改變ΔUb，且ΔUb=-ΔUi，Uo= Ui-ΔUb，使輸出電壓Uo保持不變；當輸入電壓Ui減小ΔUi時，控制電路則將觸頭A移到上端，B移到下端，此時ΔUb=ΔUi，Uo=Ui+ΔUb，使輸出電壓Uo保持不變。

調壓變壓器TUV的一次繞組接成Y形，連接在穩壓器的輸出端，二次繞組連補償變壓器TB的一次繞組，而補償變壓器的二次繞組串聯在主電路中。

其穩壓過程是：根據輸出電壓的變化，由電壓檢測單元采樣，檢測並輸出信號，控制伺服電機轉動，帶動變壓器TUV上的電刷來調節變壓器的二次電壓，以改變補償電壓的極性與大小，實現輸出電壓自動穩定在穩壓整定精度允許的范圍內，從而達到自動穩壓的目的。

補償變壓器方式具有體積小、控制靈活、調壓變壓器的功率和輸出電流可減至最小、可連續工作和過載能力強等特點。

2 控制電路的硬體設計

控制系統的硬體電路由控制單片機、A/D轉換器、LCD顯示、時鍾電路、伺服驅動器等組成。
2.1 單片機

單片機採用P89C51RD2，P89C51RD2單片機具有64K並行可編程的非易失性FLASH 程序存儲器，並可實現對器件串列在系統編程ISP 和在應用中編程IAP。在系統編程ISP（In-system Programming），內部有1KB的RAM，通過並行編程器選擇6 時鍾/12 時鍾模式（晶元擦除後默認的時鍾模式為跡旅12 時鍾），4 個中斷優先順序，雙DPTR 寄存器，可編程計數器陣列PCA，PWM輸出等功能。P89C51RD2單片機應用到本系統中不用外擴程序存儲器及數據存儲器，單片機的所有I/O口均工作在普通I/O工作方式，為節約口線，外圍器件均選用帶串列數據通訊的晶元，為防止干擾所有與強信號打交道的信號線均採用光電隔離，串口經電平轉換後一方面可做ISP功能，另一方面將來可與上位機進行通信。

2.2 模數轉換電路

模數轉換電路由信號調理電路及A/D轉換電路組成。信號調理電路主要功能是將外部的電壓、電流和環境光線等信號轉換成A/D能夠接受的信號范圍，A/D轉換晶元採用TLC2543轉換器。TLC2543是14通道輸入的12位A/D轉換器，晶元內部利用3個通道，外部有11個通道，輸入電壓是0~5V（VER-=0，VER+=5V），TLC2543與CPU的介面採用SPI方式，其管腳有轉換結束EOC、片選CS、數據輸入DI、數據輸出DO，TLC2543可工作在8位和12位方式，可在初始化中選擇，轉換啟動利用命令方式，只要在命令中送入相應的通道號TLC2543即開始轉換，轉換結束後EOC有低脈沖送到單片機，單片機響應中斷後可對TLC2543讀轉換數據，同時可送下一通道啟動命令。

2.3 步進電機驅動電路

步進電機驅動採用市售的步進電機驅動模塊，與單片機介面只需5條線，模塊的管腳有方向控制、步進脈沖、制動信號、GND和VCC。單片機採集三相電壓後，與設定值比較運算後，決定步進電機的運行方向及步進脈沖數，一旦輸出電壓在誤差范圍內，步進電機即停止運行。

2.4 顯示及鍵盤電路

顯示器採用128×64LCD顯示器，各數據可分屏顯示，顯示器與單片機的介面是4線式串列數據傳輸方式。鍵盤採用4×4矩陣式鍵盤，共16個按鍵，通過鍵盤可設定系統時間、穩定電壓、經緯度、開關路燈時間等參數。

2.5 環境光線檢測電路

環境光線檢測電路的功能是檢測室外的光線，只要在設定時啟動此功能，當室外光線暗到一定程度時，裝置可自動開啟路燈。電路如圖4所示。

當環境光線很亮時，光敏電阻RS阻值很小，此時三極體集電極電壓很低，當環境光線暗到一定的程度時，輸出OUT電壓升高，當高於設定值時，單片機控制路燈開啟。

2.6 功率因數檢測電路

電壓及電流經整形後，送到單片機的INT0、INT1，當INT0（電壓信號）產生中斷後啟動定時器T0計數，當INT1（電流信號）產生中斷後讀T0計數，當再一次INT0中斷時讀出T0值，同時清T0。由T0兩次讀出的值可算出電源的頻率及功率因數。

3 控制電路的軟體設計

軟體程序使用C51語言，採用模塊化方式編程。軟體由主程序、A/D采樣程序、數字濾波程序、顯示程序、鍵處理程序、步進電機驅動程序、電壓調節程序、功率因數補償程序等組成。

3.1 主程序

系統開始工作後主程序首先對單片機內部及外部的資源初始化，然後依次調用各功能模塊程序。

3.2 A/D采樣程序

A/D采樣程序由主程序循環調用，每次對外部10個模擬量採集12次，經數字濾波後送到數據緩沖區，供其它程序使用。

3.3 電壓調節程序

電壓調節程序採用PID演算法，其輸入量是設定的穩壓值與輸出電壓經PID運算後再經標度變換，轉換成步進電機輸出的脈沖數，供步進電機驅動程序使用。步進電機驅動程序比較簡單，根據PID算出的脈沖數及方向經I/O口向步進電機驅動器送出相應的脈沖，由於系統的穩壓精度可通過鍵盤設定在一定的范圍，因而系統在調壓過程中不存在超調現象。

3.4 顯示程序

顯示程序是將電壓、電流、功率因數、系統時間、工作狀態等參數分屏顯示到LCD上，由於LCD模塊內部有漢字型檔，因而在顯示漢字時可直接送漢字的內碼，動態數字也利用LCD內部的字模顯示，在程序中無需建立字模。

3.5 功率因數補償程序

根據中斷INT0、INT1讀回的數據算出功率因數，與設定的功率因數比較，經運算後控制外部的繼電器對電容組進行投切，可使路燈供電支路的功率因數保持在設定范圍內。

4 結論

智能化路燈節能裝置採用變壓器補償穩壓方式，利用單片機運算控制能力強的特點，具有體積小、工作可靠、節能等優點，如能推廣使用，會使城市路燈管理工作提高到一個新的水平，它不但節約能源，同時也可減少照明燈具的損耗，因而具有廣泛的推廣前景。

⑹ 小電流信號采樣檢測

負載電流20ma以上

⑺ 電流檢測方法

電流檢測常用的方式為電阻直接取樣、利用霍爾元件(LEM)取樣和利用電流互感器取樣。
用電阻取樣易於實現，電路設計簡單，但損耗大，檢測信號易受干擾，適用於小功率轉換電路，電路如圖1所示，其中R1為電流檢測電阻。以源端平均電流1A為例，常用的電流控制型PWM控制器UC1845的電流保護檢測電壓為1V，這樣需要的電阻為1Ω，功耗為1W，按照航天器元器件降額要求(GJB/Z 35-93《元器件降額准則》)，至少選用2W的電阻。而一個2W電阻的封裝對於模塊電源來說體積較大。

電流檢測的一般方式
用霍爾元件雖然檢測精度較高，但成本、體積常常對於模塊電源來說還是無法接受。
一般電流互感器的特性介於電阻和霍爾元件之間，是用得最多的一種電流檢測方法。DC-DC轉換器中常用的是脈沖直流互感器，其原理如圖2所示，工作方式為單向磁化，類似正激轉換器。當初級電流流通時，磁芯中磁場逐漸增大;當初級電流不再增加時，次級感應電勢將二極體擊穿，使磁芯復位到剩磁感應強度Br。
通常初級線圈為1匝，次級匝數很多，這樣可以減小次級反射到初級的阻抗，以減小對初級的影響。
如果不考慮線圈電阻，則次級感應電壓可以近似為電壓源，脈沖直流互感器的設計依據公式

⑻ 單片機電流電壓採集模塊原理

單片機電流電壓採集模塊的原理是通過電路將電流或電壓信棗晌號轉換成單片機能夠讀取和處理的數字信號。一般而言，模塊裡面會有濾波、放大、ADC（模數轉換）等模塊。

具體來說，對於電流信號採集模塊，其基本原理如下：
1. 通過信號隔離器將被測電路與採集電路隔離開來，防止干擾和短路。
2. 使用電阻、電感等元件構成所需的電容共振電路，並增加差動放大器放大電壓信號。
3. 根據歐姆定律，在被測電路串聯一個小電阻，通過 non-inverting 型運算放大器將電壓變換為電流.
4. 最後，通過 ADC 對采樣後的電流進行數字化處理得到所需要的數據。

而對於電壓信號採集模塊，其基本原理如仔岩簡下：
1. 將輸入介面連接到需要監控的電路上，對輸入信號進行濾波和放大。
2. 加入穩壓電路，確保輸入電壓處於合適的范圍之內，且穩定不變。
3. 將經過濾波、放大並穩定後的電壓信號送入 ADC 進行模數轉換，形成數字信號供單片機讀取和處理。

需要注意的是，同一電念褲壓或電流採集模塊在不同的測量環境下精度可能存在差異，因此在選擇模塊時應根據具體的使用場景進行選型。