电子情报原理与应用实验报告.docx

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电智能原理与应用实验报告实验名称实验时间页面模拟输入通道的基本结构2014年4月16日电压信号采样算法保护算法实验2014年4月21日开关量输入输出ASIC在智能家电中的应用2013年4月28日[实验名称]模拟输入通道的基本结构I.实验的目的是掌握基本变压器的使用，使用电压互感器的方法以及计算方法. 放大器的使用方法电器智能化原理及应用，使用运算放大器，电阻等器件设计模拟输入通道，调整电压信号，观察通道输入输出信号波形，通过测量给出两者的对应关系；实验设备1）1 TDS1012示波器2）1稳压器3）1变压器4）面包板5 5数字万用表1 6）直流稳压电源模块1 7）OP07运算放大器1电阻数量（20K，10K）3.设计实验电路4.记录实验过程1）根据电路图与教师连接实验电路，检查错误后，准备接通电源； 2）空载实验，Ui为零，测量平均Uo为2.52V，峰峰值为5.04V； 3）通过稳压器改变输入电压，并用示波器观察输入输出波形和输出波形，判断波形符合设计要求； 4）Ui连接到5V AC信号，从0到80V均匀地进行8次测量，并用万用表分别测量输入电压和输出电压的有效值，如下所示: Ui实际测量的有效值/ V 0.05 0.64 1.23 1.81 2.46 3.06 3.67 4.21 Uo测量的有效值/ V 0.02 0.32 0.62 0.91 1.24 1.54 1.85 2.11V. 数据处理和误差分析根据上表获得与输入电压相对应的理论输出值Ui. 测量有效值/ V 0.05 0.64 1.23 1.81 2.46 3.06 3.67 4.21 Uo测量有效值/ V 0.02 0.32 0.62 0.91 1.24 1.54 1.85 2.11 Uo理论有效值/ V 0.025 0.320 0.615 0.905 1.230 1.530 1.835 2.155误差20.00％0.00％-0.81％- 0.55％-0.81％-0.65％-0.82％2.09％计算得出的平均误差为2.30％. 从表中可以看出，第一个数据的误差达到20％，这太大了，因为所选的电压值太小并且万用表的范围没有变化，导致测量到的U. o仅是一个有效值，会导致过多的错误； 6.实验经验[实验名称]电压信号的采样方法1.实验目的熟悉并掌握51开发机的使用方法，掌握用C编写51机程序的方法，熟悉实验电路板的结构和接口提供的方法，熟悉提供的程序结构的基本结构，掌握交流信号采集的基本算法，并使用提供的程序框架编写交流电压采样程序.

实验设备1）1个TDS 1012示波器; 2）1个稳压器； 3）1个变压器； 4）1个直流稳压电源模块； 5）1台H51S单片机开发机； 6）1台电脑； 7）1个数字万用表； 8）1个实验电路板； 3，程序流程图四. 实验程序在shujvchuli子程序中，根据实验要求，需要在数字电子管上显示实际电压值，因此，有必要在程序中对这些值进行采样以解决电压降低的问题. 输入电路与稳压器的输出电压之比；修改后的程序如下（某些字体被修改为粗体）: void shujvchuli（void）//数据处理子程序{jieguo = 0;对于（i = 0; i <64; i ++）{tiahengheng = 5.0 * caiyangzhi [i] / 256;调正=（5.0-调正* 2）; jieguo = jieguo + tiaozheng * tiaozheng;} jieguo = sqrt（jieguo / 64）； jieguo = jieguo * 20; //将采样电压恢复到稳压器输出电压幅度的结果display_buffer [0] =（uchar）jieguo / 10; display_buffer [1] =（uchar）（（jieguo-display_buffer [0]）* 10）; display_buffer [2] =（uchar）（（jieguo-display_buffer [0]）* 100-display_buffer [1] * 10）; display_buffer [3] =（uchar）（（jieguo-display_buffer [0]）* 1000-display_buffer [1] * 10 0-display_buffer [2] * 10）; //随着显示结果的精度在数字管上的变化，例如，要从原始4.999更改为49.99，请调整每个数字管的位置以显示（i = 0; i <4; i + +）{display_buffer1 [i] = display_buffer [i] * sqrt（2）;}}在数据处理程序之后，显示结果的精度发生变化，并且小数点的显示位置需要更改. 在display（）子例程中，如下修改程序的原始部分: void display（void）{...... if（display_bit == 1）BIT_LED1 = get_code（display_buffer [0]）;否则，如果（display_bit == 2）BIT_LED2 = get_code（display_buffer [1]）| 0x80; //将原始小数点的位置从第一个数字管更改为第二个数字管如果（display_bit == 4）BIT_LED3 = get_code（display_buffer [2]），则数字管显示else. 否则BIT_LED4 = get_code（display_buffer [3]）; ......} 5.数据记录电压记录仪输出电压的有效值记录如下: 万用表测量0.623 16.03 21.2 33.3 43.0 52.3 63.0 68.8 LED显示00.64 16.06 21.26 33.54 43. 20 52.32 63.20 68.66 VI. 误差分析1.内置模拟输入电路的使用期限不是理想的设备，导致输入到AD的电压与调节器的输入电压之间的关系以及两者之间的理论线性关系之间存在偏差. 导致错误； 2.采样过程中存在采样误差，包括由于设备的孔径时间，孔径时间不确定性和保持电容泄漏以及A中的量化误差和非线性导致的采样保持误差. / D转换本身错误； 3.由于该实验中的计算问题电器智能化原理及应用，在输入电压较低的情况下，将会引入较大的误差.

对于8组数据，最大绝对误差仅为1.7V，但是在计算相对误差时，由于测量的真实值不同，因此所计算的相对误差之间的差异非常大. [实验名称]保护算法实验I.实验目的熟悉并掌握51开发机的使用方法，熟悉所提供程序框架的基本结构，熟悉所提供实验电路板的结构和接口，以及掌握基于交流信号采集保护算法的三阶段保护方法，完成三阶段保护算法，并使用提供的程序框架编写三阶段保护算法中的长时延保护程序. 实验设备1）TDS1012示波器1内容摘录自Taodou.com，请注明出处.

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