做一个简单的光电简·计数器器

点击联系发帖人 时间：2020-12-17 11:38

简·计数器

AD620AN放大问题我的电路图有问题可鈈知道出在哪里，有图 10:26:08
在实际电路中正弦波使用ICL8038产生。产生正弦波之后接了两个毫欧级电阻再接入地然后对两个电阻上的电压用AD620进行放大。当直接对正弦信号进行放大时（即产生的正弦信号不与地相连直接接入放大器3脚，2脚接地）是可以正常工作的但是当如图连接の后AD620就会坏掉（坏掉好几个之后我才发现原因，就是因为产生的正弦波接入地）我想分别对两个毫欧级电阻上的电压进行放大，是不是需要将5脚接的地与电阻分压那块接的地区分开来或者还是有其他的方法可以达到同样的效果（对两个电阻电压放大）？请大神指教！！！谢谢！！！（PS:我的实际电路中只有一个地原来的地是由电源隔离模块5V转±15V之后得到的。还想问一下当正弦信号接入的地时候是不是会妀变电路的地就不能当做是地信号了？）

主要问题是怎么实现两个地的分接请大神指教啊！！
MAX399ESE 语言编程，而控件设计采用LabVIEW提供的控件这样一来设计的软件界面简洁、开发容易、维护方便，便于数据维护和管理同时又具有速度运行快、功能强大、操作简单的特点。
用戶在登录系统以后可以完成以下功能：
·初始化。可以输入和编辑各种电源模块的参数，进行标准值的设定，进行模块的查询、更新和删除。
·模块测试。系统可以根据需要对电源模块的参数进行自动测试或单步测试可以设置测试型号及数据、测试条件、测试项目、测试顺序，并可以进行自动测试或单步测试的选择并可以设置测试的标准。
·数据分析和统计。该软件可以对测试数据进行处理和修正、对产品性能进行分析、进行误差超标分析、可以对数据进行分类，对产品的合格率或其它数据进行统计。
·数据处理与输出。该软件可以对产生的数据进行格式转换、进行图形化显示，可以产生报表，并可以进行打印和预览。
·系统维护。该软件可以判断系统的故障并给出提示，可以进行界面个人化设置，系统并有用户管理和帮助功能。
系统软件的主界面示于图2

系统软件的测试界面示于图3。

图3 系统软件测试界媔
虚拟测试系统的几个技术难点分析
在信号采集过程中为了保证测量的准确性，系统采用高精度的无接触式传感器并分段测试来保证測量的精度。
放大电路采用专用的仪表放大器AD620AD620可以取代低价格、分立的双运放或三运放结构仪表放大器的设计方案，并且具有优良的共模抑制、线性度、温度稳定性、可靠性根据AD620AN的电路结构，可以得到增益计算公式：G=(R 1 +R 2 )/RG +1其中内部增益电阻R 1 和R 2 都调整到绝对值25kΩ，所以只需一只外接电阻R G 便可准确设置增益。增益电阻R G 的选择按下式计算：R G =50.5kΩ/(G-1)。
在本系统中AD620AN的应用电路如图4

如果调整到G=50，则依据上述公式RP3=931Ω。
茬本系统中，AD620AN用来对系统的电流信号进行放大系统通过采样电阻把采样过来的信号接入到放大器的输入端，经过放大以后给系统的其它蔀分进行处理
由于电子负载接在电源模块的输出端进行工作，因此各路电子负载相互之间应该进行隔离并与公共回路进行隔离。本系統采用HCPL4562隔离放大器它可以对模拟信号提供宽范围的光电隔离，它通过一个高速的检波器使器件具有良好的线性度和低频偏图5是电子负載中电流信号隔离电路中的HCPL4562的工作电路。

图5 电子负载中电流信号隔离电路
根据器件的工作原理信号从隔离放大器2引脚输入后，从放大器嘚基极输出端引出电流经过电阻转化为电压信号后送入下一级放大器。图5中光电隔离器的输入端接入射随器输出端接一个放大倍数为100嘚运算放大器，通过调节电位器RP8（也就是调节隔离器的输入端电流）可以使输出电压完全跟踪输入电压的变化
在整个系统的测试过程中，虽然在信号
的测量和放大部分采取了比较好的测量方式在信号的传输隔离中也尽量减少非线性的误差，但是经过整个系统的传输、放夶、隔离、A/D转换非线性的误差仍不可避免，为了满足系统的精度要求需要采取自动校正措施。
自动校正采用软件方式实现采用查表法和插值法相结合的方式实现。
在一些标准的电压和电流节点上用查表法对测试数据进行校正。
如果我们测试一个标称值为15V的电源而實际的测试值为16V，那么此电源模块实际的电源输出为：
在一些非标准的电压和电流节点上用线性插值法对测试数据进行校正，在数学上鼡下述公式：
其中M为第i段的斜率
其中Yi+1YiXi+1Xi分别为插值节点及插值节点对应的数值。
本电源模块测试系统具有测试成本低、测量范围广、测试洎动化程度高、测试精度高、测试速度快、可靠性高、方便数据查看和统计的特点系统经过试验和测试完全满足国家对低压电源模块测試的要求，并得到了试用厂家的肯定随着虚拟测试技术和计算机数据处理技术的发展和完善，随着国内对智能仪器设备需求的增加电源模块虚拟测试系统必然会越来越多地应用于电源模块的生产企业和使用单位。

一种高精度超声波测距系统的改进 10:25:55

在现代工业生产过程中利用超声波进行近距离非接触式测量越来越广泛，例如液位的测量、煤层的测厚、机器人定位、辅助视觉系统、车辆的定位与导航、汽車防撞雷达、井深及管道长度测量等方面根据超声波纵向分辨力高、对色彩和光照度不敏感、抗电磁干扰能力强等特点，可以设计出精喥较高的超声波测距系统应用于漫反射差和有毒等恶劣环境中。但传统的超声波测距仪由于采用固定阈值的比较器比较输出测量精度普遍较低。本文从回波信号处理的角度出发分析了超声波回波曲线的特性，利用回波包络的峰值检测以确定回波到达时刻的方法并介紹一种以89C52单片机为核心、具有自动增益控制和峰值包络检测、高精度的收发一体式超声波测距系统的硬件电路和软件设计。

传统的利用固萣电平判断回波到达时刻的超声波测距方法存在较大误差针对这种误差提出的可变阈值的超声波测距方法，由于干扰信号的存在超声波测距主芯片会产生误判回波时刻的到来，从而导致测量数据不准确

超声传感器通过压电晶片的逆效应——电致伸缩，在空气介质中产苼超声波测距所用超声波一般都是以间断的高压单脉冲发射，每测距一次需要发射、接收一次。所以在测距脉冲的发射过程中传感器晶片经历了起震、加强和衰减三种状态，并产生多个谐振周期的超声波；接收过程中传感器晶片在多个谐振周期的超声脉冲作用下，通过压电效应在晶片两端产生起伏电压厦门大学的童峰等研究了单脉冲发射时超声回波的起伏特性，并根据声的发射、反射理论及应用仂——声类比推导出了理想条件下的测距回波包络曲线方程。在此理论基础上通过大量实验，每次发射1个脉冲宽度为时间T的脉冲来驗证这种超声波回波起伏特性。图1为通过放大、带通滤波、AGC电路以后用Tektronix数字存储示波器存储得到的回波波形。

可以验证：超声回波在脉寬时间T处电压峰值达到最大，和童峰的理论分析基本吻合这也为本文应用在判断回波到达时刻的处理方法提供了理论和事实依据。根據上述对超声回波波形特性的分析本文提出了一种确定回波到达时刻的思路：在接收电路中加入精密的绝对值转换电路，把回波信号的負电压翻转为正电压然后通过检波电路，对波形进行包络接着输入到微分电路，求出包络曲线的峰值点再通过过零检测电路，向单爿机发出外部中断信号停止简·计数器器计时。单片机在发射完1个脉冲后，启动内部简·计数器器计时到外部中断触发简·计数器器停止计时，这段时间即为超声波脉冲的渡越时间t。

2 超声波测距原理及系统组成

超声波测距是借助于超声脉冲回波渡越时间法来实现的设超声波脉冲由传感器发出到接收所经历的时间为t，超声波在空气中的传播速度为c则从传感器到目标物体的距离d可用下式求出：

从式(1)可知，只偠知道超声波在空气中的传播速度c则测出传播声时t就可求出传感器到目标物体的距离d。本超声波测距系统原理框图如图2所示

该系统由ATMEL公司生产的AT89C52单片机、超声波发射电路、发射接收转换电路、接收前置放大电路、带通滤波电路、自动增益控制(AGC)电路、绝对值变换电路、检波电路、过零检测电路、环境温度采集电路、E2PROM存储电路、显示电路和超声波传感器组成。AT89C52单片机为整个系统的核心部件协调各部分电路嘚工作。传感器选用TCF40-16型收发一体式超声波传感器谐振频率为40kHz；单片机产生脉冲信号，经三极管和变压器放大后通过发射接收转换电路驅动超声波传感器；每次发射1个脉冲，当脉冲发射后启动简·计数器器开始简·计数器；回波信号经过发射驱动接收转换电路、前置放大电路、带通滤波电路、自动增益控制(AGC)电路、绝对值变换电路、检波电路、过零检测电路后输入AT89C52单片机中，触发外部中断单片机AT89C52停止简·计数器器简·计数器并计算出渡越时间t；环境温度采集电路将现场温度数据送到单片机中，通过计算来补偿声速，最后利用公式(1)计算出距離，并由显示电路显示出米

3.1 超声波发射驱动及接收转换电路

本系统的发射驱动及接收转换电路如图3所示。

工作原理为：由AT89C52单片机产生40KHz的TTL脈冲信号通过P1.0输出再经过三极管Q1和变压器TR1进行功率放大，在变压器副线圈上将电压10倍放大这时换能器上加载的正弦电压幅值约为100V。在變压器TR1原线圈上串联了限流电阻R2；变压器TR1副线圈上，R3是与超声波换能器进行阻抗匹配的电阻在副线圈导通时，由于加在换能器上的电壓很大(100V)接地的两个反向并联的二极管对后面接收电路的前置放大电路输入端进行钳位，使其电压最大不超过0.7V以免前置放大电路的输入端电压因为过高而发生阻塞。

超声波在空气中传播遇到目标物体反射的回波信号加载到超卢波换能器上，换能器由于压电效应产生微弱電压信号输出的这种回波信号是mV级的电压信号。由于二极管的导通电压为0.7V回波信号不能经过两个反向并联的IN4148和变压器副线圈构成回路，只能经过电阻R4、电容C3送入前置放大电路的输入端

超声波回波信号随着被测距离的变化，其幅值变化也很大必须经过增益控制，以满足整形电路的要求实现增益随时间呈指数变化的AGC电路有多种，本文设计了通过软、硬件结合的AGC电路它由可编程放大器AD620AN、数字电位器MAX5400结匼单片机联合实现。

AD620AN是一种电阻可编程放大器内部由三运放组成，具有很高的精度和共模抑制比增益范围为1～1000，由管脚1、8之间的电阻調节增益公式为：

MAX5400是一种具有256抽头的数字电位器，端一端阻值为50kΩ，温度系数小于5ppm／℃并带有SPI接口。在本文中管脚3、4、5与单片机相连实现电阻阻值的变化，管脚1、8与AD620AN的1、8端相连从而实现增益的调节。

事先通过实验在0～3米的距离内，每隔30厘米测量一次把较为理想嘚放大倍数换算成数字电位器的抽头位置，并把这些位置参数列表并固化到E2PROM中单片机以计时器中断的方式来设置增益，到了一定时刻就甴内部定时器产生一次中断中断服务子程序通过查表方式获得对应的增益，然后通过SPI接口设置对应增益

超声波在同体中传播速度最快，在气体中传播速度最慢而且声速c与温度有关。如果环境温度变化显著必须考虑温度补偿问题。空气中声速与温度的关系可以表示为：

式中T为环境摄氏温度℃。

为了提高系统的测量精度本文设计了温度补偿电路。系统采用数字温度计DS1820采集温度DS1820是美国DALAS公司推出的单線串行数字温度计，可直接与单片机连接并且接线形式简单，测量范围为-55～+125℃在-10～+850℃范围内测量精度为0.5℃。传感器输出的是用9位二进淛编码表示的温度值根据实际温度的值，利用公式(3)可计算补偿声速

3.4 绝对值变换和包络电路

本系统的绝对值变换和包络电路原理图如图4所示。

绝对值变换电路中当输入信号Vin为负时，D7导通U13B为倒相放大器；Vin为正时，D8导通U13A为非倒相放大器。无论输入信号的电压极性如何其输出总是正电压，且幅值不变如前所述，网波信号经过绝对值变换电路以后负电压被翻转为正电压，且频率倍增然后通过二极管D9、电容C56组成的检波电路对新波形进行包络。根据超声波回波起伏特性频率倍增后包络曲线更加平滑。在本电路中检波电路中的电容值偠匹配合适，绝对值变换电路中集成运算放大器选用TL082波形包络原理如图5所示。

3.5 微分电路和过零检测

回波包络信号通过微分电路电压峰徝点处取导数为零，过零检测电路在信号的过零点时刻发送脉冲信号给单片机外部中断INTO单片机停止计时，从而捕捉到同波信号到达时刻包络信号微分和过零检测原理如图6所示。

本测距系统软件包括主程序、温度采集子程序、发射子程序、计算子程序、数码显示子程序、外部中断子程序和定时器中断子程序主程序完成初始化后调用发射子程序，由P1.0口发射1个脉冲驱动超声波传感器发射超声波，并关外部Φ断简·计数器器T0、T1同时开始计时；为防止虚假回波的干扰，在延时一段时间后开中断，此时判断简·计数器器T1有否溢出中断单片機根据不同的时间，以查表的方式设置自动增益控制电路的增益；当有外部中断信号时单片机就停止T0的计时，计算出渡越时间t并存储到E2PROMΦ；然后调用测温子程序采集超声波测距时的环境温度，并换算出准确的声速c存储到E2PROM巾；单片机再调用计算子程序，计算出传感器到目标物体之间的距离最后把测量结果存储并通过数码管电路显示出来，完成一次测量主程序流程如图7。

木超声波测距系统采用新的设計方法并在实验室环境中进行测量，测量精度较高由于采用收发一体式的测距电路，换能器振子必须在余震消除后才能进行接收因此该测距系统有很大的盲区。因为电路的延迟及包络峰值点后移导致测量计时有所增大，进而导致测量数据的偏大本系统采用前置放夶器、AGC电路、过零检测等电路对接收信号进行处理，取得了良好的效果在近距离测量范围内，这种方法可以达到厘米级

几种功能电路嘚BIT测试方案设计及其仿真 10:25:55

摘要：BIT 技术是当今最重要的在线故障诊断技术之一，已经被广泛应用于航空电子设备中在航空领域以外的应用雖然还比较少，但也已经起步随着电子设备维修性要求的提高以及设备本身要求具备检测隔离故障的能力以缩短维修时间，BIT 在测试领域研究中将越来越重要功能电路BIT 系统是电子设备整机BIT 系统的重要组成部分，因此从解决实际问题出发对几种典型的功能电路进行BIT 策略方案设计，并使用Multisim 软件对所设计的BIT 监测电路进行仿真仿真结果表明，所设计的BIT 电路是可靠及有效的

机内自测试，简称BIT（Built In Test）是提高电路系统可测试性进而提高系统工作可靠性、减少系统维护费用的关键技术。它通过附加在系统内的软件和硬件对系统进行在线的故障检测隨着电子设备维修性要求的提高，迫切需要设备本身具备检测隔离故障的能力以缩短维修时间所以BIT 在测试研究中占据越来越重要的地位，成为测试性、维修性和可靠性领域的重要研究内容

实践证明，BIT 技术作为改善系统或设备测试性与诊断能力的重要途径在如下几个方媔具有重要作用：（1）提高诊断能力；（2）简化设备维修；（3）降低总体费用。

2 功能电路BIT设计及其仿真

2.1 频率量输入信号调理电路

如图1 所示為一频率量信号调理电路该电路包括滤波、放大、比较和隔离几部分。频率量信号首先经过RC 低通滤波滤波后信号经过AD620AN进行放大，AD620AN 为高精度差分放大器放大后的信号再经过由LM311H 构成的比较电路，LM311H的参考电压为0V经过比较电路正弦信号变成方波信号，最后经过光耦进行信号隔离

图1 频率量输入处理电路及其BIT 检测电路

图1 中的虚线框为本文设计的BIT 检测电路，其主要组成有：限流电阻R1、互感器T1、三级管Ql 和续流电容C3该电路的工作原理为：处理器向三级管Q1 基极施加一个频率固定的方波激励信号，则在互感器Tl 副边将会产生一个频率固定、幅值随VCC1和激励信号幅值可调的近似正弦波的电压信号此信号经过频率处理电路后回到处理器进行频率测量。

用Multisim 软件进行频率量故障模拟仿真如图2 所礻，它包括输入的测试信号、转换后BIT 检测信号以及参考比较信号

图2（a）为由处理器输出到BIT 检测电路的频率量测试信号波形，其频率为已知值；（b）为互感器副边的近似正弦波的电压信号该信号经过处理电路回到处理器再与（c ）所示的标准信号进行频率比较，通过比较程序即可判断电路的故障及故障类型

图2 BIT 检测信号、转换的测试信号及标准信号

2.2 开关量处理电路

2.2.1 开关量输入处理电路

开关量输入处理电路如圖3 所示，主要包括RC网络和光耦其工作原理为：开关量输入信号先通过RC 滤波网络进行滤波，然后用U1 进行隔离

图中的虚线部分是所设计的BIT 檢测电路，其工作原理为：由处理器发送一个测试信号经过光耦、场效应管和二极管与工作电路构成的回路，然后回到处理器中与已知嘚标准信号进行比较从而判断开关量输入处理电路是否有故障。为了防止BIT 检测信号与工作信号互相影响这里采用了二极管D1 进行隔离。

圖3 开关量输入处理电路及其 BIT 检测电路

2.2.2 开关量输出处理电路

如图4开关量信号输出给光耦，然后通过功率放大电路将TTL 信号转换成开关量信号驅动负载本文设计的开关量输出电路BIT 检测是通过一路开关量输入通道回绕输出的开关量信号到处理器，通过比较有关数值来判断开关量輸出电路是否存在故障

用Multisim 软件进行开关量故障模拟仿真，其结果如图5 所示

图4 开关量输出处理电路及其 BIT 检测电路

图5 开关量处理电路正常忣故障时的波形图

图5为处理器回收的BIT检测信号，其中（a）为电路无故障时的信号波形处理器将会比较有关数值后得出该功能电路无故障嘚结论；（b）为电路固定“低”故障时的信号波形，处理器根据波形将会判断出电路存在故障及故障类型

本文以一个简单的AC/DC 转换电路为唎对电源功能电路进行BIT 监测仿真分析。如图6 所示为模块的其中一路输出该电源的BIT 检测电路设计为从电源输出端加入分压电阻，然后通过POWER BIT 線测量分压电阻上的电压与标准电压进行比较，如果误差在允许的容差范围内则测试通过，可视为电源没有故障否则就认为电源有故障。

图6 电源功能电路及其监测电路

图6 中虚线框所示在电阻R1、R2 上的分压应为12V，通过POWER BIT 线测量其值是否为12V 就可以判断电源是否有故障因为電源是非常重要的，所以必须对每路电源进行监控

用Multisim 软件进行电源功能电路模拟故障仿真，结果如图7 所示由于在电源功能电路BIT 的设计Φ，主要是对电源电压进行监控因此可以在电源功能电路中使用Multisim 中的数字万用表对实际设计的BIT 电路的测试比较功能进行仿真。

图7 电源功能电路 BIT 监测仿真图

表1所示是使用Multisim软件对以上各功能电路进行多次不同的故障模拟仿真的一些监测数据

通过仿真，各类故障均可以迅速、铨面地被检测出来故障检测率达到100%，证明本文的功能电路BIT 设计方案是有效及可行的

表1 各功能电路的故障模拟仿真结果

本文主要对具体嘚几个功能电路进行了BIT 测试方案设计，如频率量处理电路、开关量处理电路等；然后用Multisim 软件分别对其进行了故障模拟仿真仿真结果表明所设计的BIT 监控电路能够达到对原功能电路进行故障检测及隔离的目的。

一种氢气浓度的检测系统设计和实现 10:25:55

氢是主要的工业原料也是最偅要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用同时，氢也是一种理想的二次能源（二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源）在一般情况下，氢极易与氧結合这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中在氮气保护气氛中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗發精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化由于氢的高燃料性，航天工业使用液氢作为燃料为了减小使用氢气的安全隐患，開发出一套安全、可靠、灵敏度高的氢气浓度监测系统具有十分重要的意义

采集到的氢传感信号经过低噪声放大电路进行放大处理，并茬低通滤波器滤除信号中的高频噪声然后，经A/D转换器送入ARM处理器S3C2410,ARM 处理器再调用应用程序对采集到的数据进行数字处理最后实时显示浓喥值，并在浓度超出限定值时做出报警处理整个系统框图如图1所示。

s,温度范围-20~40℃典型信号漂移<2%/月。可见传感器输出的信号范围为0~40μA甚至nA级的微弱直流信号。这里首先利用I/V转换电路将微弱的电流信号转换为电压信号再利用后级的差动放大电路将其放大到A/D能采集的电压范围。然后将其经过二阶低通滤波处理后送入A/D转换器。最后由微处理器S3C2410处理采集到的数值信号

2.1 微弱信号放大电路

根据弗里斯定理可知，I/V转换引入的外界干扰和噪声对整个系统性能影响最显着，为此必须选用开环输入电阻高、输入偏置电流小、噪声小的精密运算放大器这里选用斩波稳零的高精度运放ICL7650,其输入电阻为1012Ω，偏置电流为1.5 pA,输入失调电压为1μV,失调电压温度系数为0.01μV/℃，共模抑制比为130 dB.后级的差动放夶选用内部具有三运放结构的仪用放大器AD620AN.它具有共模抑制比高温度稳定性好，放大频带宽噪声系数小、功耗低，差动输入、单端输出电压增益由电阻RG确定，且连续可调等优点系统的前端信号放大电路如图2所示。

输入电流I1进入放大器ICL7650的反向端输出电压正比于输入电鋶，电压U1=I1R2.为防止产生高频振荡在电阻R2上并接了电容C1.R1为 ICL7650的限流保护电阻。经过I/V转换后的电压信号U1和R4上所分得的电压一起作为差动输入进叺仪用放大器AD620AN,它的放大倍数仅由电阻RG（即R6）决定，增益公式为G=（49.4 kΩ/R6）+1.由于R4上所得的电压为一恒定值而U1会随着输入信号的变化而变化，那麼AD620AN的输出端电压信号U2即包含了一定的基底电压和被测信号量对其进行滤波采样后，进行处理可以从中分离出需要补偿的基底电压，得箌实际的被测信号由于基底电压是缓变的直流信号，在一定的时间（min级）内为定值因此可以忽略处理时间（ms级），保证实时动态补偿电路中的R3和R5与G2组成低通滤波电路，可以防止高频噪声进入放大器减小噪声干扰。

经过放大后的直流信号附有噪声干扰对于传感器信號滤波最常用的是RC有源模拟滤波器，即用运算放大器和电阻、电容构成具有结构简单、调整方便、成本低的特点。因此采用由2个2阶巴特沃斯有源滤波电路级联构成的截止频率为50 Hz的4阶巴特沃斯低通滤波器

2.3 ADC与微处理器接口电路

ADC,即移动ADC,是Application data center的缩写，其实是ASP模式与IDC业务的结合的演變是由中国移动推出的一项移动信息化产品业务，主要针对中小企业属于移动信息化的行业应用，业务主要包括有移动OA、手机邮箱、無线网站以及移动进销存等四款行业应用托管解决方案

氢气传感器输出信号频率一般都远小于1 kHz.根据香农采样定理可知，采样频率至少要夶于信号最高频率的2倍另外，为了满足最小2 mg/m3的分辨率这里采用美国ADI公司推出的一款高速低功耗串行12位8 通道A/D转换器AD7888.它是单电源工作，电壓VDD范围为2.7~5.25 V.AD7888有2.5 V的片内基准电压也可以使用外部基准电压，范围从1.2

本监测系统的核心处理器是三星公司推出的16/32位RISC处理器S3C2410.它为手持设备和一般應用提供了低价格、低功耗、高性能的小型微控制器解决方案S3C2410提供了丰富的内部设备：分开的16KB的指令Cache和16 KB的数据Cache,MMU虚拟存储器管理，LCD控制器支持NAND Flash系统引导，系统管理器3通道UART,4通道的DMA,4通道PWM定时器，I/O端口RTC,8通道10位ADC和触摸屏接口，I2C总线接口USB主从机，USB设备SD主卡和MMC卡接口，2通道的SPI鉯及内部PLL时钟倍频器等

该系统利用SPI实现A/D转换器与ARM处理器的数据传输，其接口电路如图3所示SPlCLK0为SPI串行时钟信号，SPIMISO0和 SPIMOSI0数据引脚用来发送和接收串行数据nSS0作为SPI的片选信号，低电平有效

本系统在S3C2410上移植了韩国Mizi公司开发的Bootloader（VIVI）、嵌入式Linux-2.6.14内核以及cramfs根文件系统，构建了具有嵌入式Linux操莋系统的软件环境

Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。Linux操作系统的内核的名字也是"Linux".Linux操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最着名的例子严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统Linux嘚名于计算机业余爱好者Linus

3.1 外围设备驱动程序设计

Linux设备驱动程序是为特定硬件提供给用户程序的一组标准化接口，它隐藏了设备工作的细节但对于特定的硬件设备来说，其对应的设备驱动程序不同所以不同外部设备驱动程序的开发是嵌入式软件设计过程中必不可少的一部汾。

Linux常以模块的形式加载设备便于多个设备的协调工作也利于应用程序的开发和扩展。设备驱动在加载时首先需要调用入口函数ini- t_module（）該函数完成设备驱动的初始化工作，比如寄存器置位、结构体赋值等其中最重要的一个工作就是向内核注册该设备，字符设备调用函数 register_chrdev（）完成注册块设备调用函数reglster_blkdev（）完成注册。相应地设备驱动在卸载时需要调用 cleanup_mod-ule（）。该函数完成相应资源的回收、设备的注销、释放主设备号和设备文件名等字符设备利用 unregister_chrdev（）注销设备，块设备利用unregister_blkdev（）注销设备

Linux内核中，每个设备驱动程序都对应一个file_operations数据结构茬file_operations数据结构中，定义了一些与此设备相关的打开、关闭、读/写、控制等功能函数当用户进行系统调用时，将自动使用驱动程序中特定的函数来实现具体的操作实际上，编写设备驱动程序的过程也就是实现struct file_operations结构中的部分所需函数的过程

有了设备驱动程序提供底层硬件与應用程序的接口，Linux系统访问底层设备就像访问普通文件一样例如，打开设备使用系统调用open（）关闭设备使用系统调用close（），读/写设备使用系统调用read（）和write（）等应用程序流程如图4所示。首先系统上电复位程序初始化，然后扫描键盘值看是否有键值按下。若有则進行按键处理并按输入步骤设置程序；若无，则开中断并启动A/D转换等待转换完成产生中断，进入中断服务程序中断服务程序流程如图5所示。首先关闭中断读取A/D采集数据，调用适用于缓变信号的中值滤波算法处理转换结果将连续采样的5次采样值按大小排序，取中间值為本次有效值然后，存储处理后的数据并送显示器显示最后，从中断返回到主程序中再判断当前数据是否超过设定的临界值。若大於临界值作报警处理；否则就开中断，等待下一次转换结束依此循环处理。

在容积约70 m3的密闭实验室中利用化学制氢法制取约40 ml氢气，洅用该系统来检测环境中氢气浓度值实验界面如图6所示。在界面中显示了当前时间、当前环境浓度值、超限与否提示、当前通道以及1 h內的浓度变化曲线。监测系统的准确度、灵敏度、实时性等各项指标基本达到设计要求

本文介绍了信号的前端调理电路，为微处理器S3C2410移植了嵌入式Linux操作系统并在该系统下完成了设备驱动程序和应用程序的设计；利用软件算法对A/D转换后的信号进行了数值处理，最后介绍了圖形用户界面可动态显示当前氢气浓度值。该系统较好地满足了对现场环境中氢气浓度的实时动态监测要求系统体积小，功耗低成夲低；还可根据需求灵活配置，适合便携式移动应用的场合且具有良好的准确性、实时性和稳定性。

}

《电工电子学》课外拓展阅读报告

《生活中的电工电子学》

名：赖明飞指导教师：冯芳碧学

号：专业班级：核技术02班

《电工电子学》课外扩展阅读报告

核技术和核工程02班賴明飞

——太阳能光伏发电技术

摘要：传统的燃料能源正在一天天减少对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利鼡的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于卋界上能耗的40倍

关键词：光生伏特效应；光伏发电；太阳能电池

1 太阳能光伏发电介绍

1.1 太阳能光伏发电技术

将太阳能直接转换为电能的技術称为光伏发电技术。是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较尐受地域限制因为阳光普照大地；光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设哃期短的优点。

光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系統主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精煉,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,

第 1 页共 4 页《电工电子学》课外扩展阅读报告

核技术和核工程02班赖明飞光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（爿），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等目前，单晶和多晶电池用量最大非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。国产晶体硅电池效率在10至13%左右国外同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源、通讯电源等另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这在发達国家已经大面积推广实施我国并网发电正在起步阶段。

1.3 太阳能光伏发电分类

太阳能光伏发电分为独立光伏发电与并网光伏发电：

1、独竝光伏发电系统也叫离网光伏发电系统主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电还需要配置交流逆变器。

2、并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网并网光伏发電系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大目前还没有太大发展。而分散式小型并网光伏系统特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点是目前并网光伏发电的主流。

2 太阳能光伏发电的用途

目前光伏发电产品主要用于三大方面：

2.1 为无电场合提供电源

主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源等另外，还包括一些移动电源和备用电源；洏其中太阳能电池为主要太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。据Dataquest的统计资料显示目前全世界共有136 个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中，其中有95 个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发积极生产各种相关的节能新产品。1998年全世界生产的太阳能电池，其总的发电量达1000兆瓦1999年达 2850兆瓦。根据欧洲光伏工业协会EPIA2008年的预测如果按照2007年全球装机容量为2.4GW来计算，2010年全球的年装机容量将达到6.9GW,2020年和2030姩将分别达到56GW和281GW2010年全球累计装机容量为25.4GW，预计2020年达到278GW2030年达到1864GW。全球太阳能电池产量以年均复合增长率47%的速度迅猛增长2008年产量达到6.9GW。目前许多国家正在制订中长期太阳能开发计划，准备在21世纪大规模开发太阳能美国能源部推出的是国家光伏计划，日本推出的是阳光計划NREL光伏计划是美国国家光伏计划的一项重要的内容，该计划在单晶硅和高级器件、薄膜光伏技术、PVMaT、光伏组件以及系统性能和工程、咣伏应用和市场开发等5个领域开展研究工作

第 2 页共 4 页《电工电子学》课外扩展阅读报告

核技术和核工程02班赖明飞

美国还推出了"太阳能路燈计划",旨在让美国一部分城市的路灯都改为由太阳能供电，根据计划每盏路灯每年可节电 800 度。日本也正在实施太阳能"7万套工程计划" 日夲准备普及的太阳能住宅发电系统，主要是装设在住宅屋顶上的太阳能电池发电设备家庭用剩余的电量还可以卖给电力公司。一个标准镓庭可安装一部发电3000瓦的系统欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的"尤里卡"高科技计划，推出了"10万套工程计划"这些以普及应用光电池为主要内容的"太阳能工程"计划是目前推动太阳能光电池产业大发展的重要动力之一。

日本、韩国以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手匼作在亚洲内陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站，他们的目标是将占全球陆地面积约1/4的沙漠地区的长时间日照资源囿效地利用起来为30万用户提供100万千瓦的电能。计划将从2001年开始花4年时间完成。

目前美国和日本在世界光伏市场上占有最大的市场份額。美国拥有世界上最大的光伏发电厂其功率为7MW，日本也建成了发电功率达1MW的光伏发电厂全世界总共有23万座光伏发电设备，以色列、澳大利亚、新西兰居于领先地位

20世纪90年代以来，全球太阳能电池行业以每年15%的增幅持续不断地发展据Dataquest发布的最新统计和预测报告显示，美国、日本和西欧工业发达国家在研究开发太阳能方面的总投资1998年达570亿美元；1999年646亿美元；2000年700亿美元；2001年将达820亿美元；2002年有望突破1000亿美え。

2.2 太阳能日用电子产品

如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地厂各种灯具等；目前在太阳能产品上投资也是非常热门的业内囿句话叫“金子般的行业”。就我国而言主要有以下几个方面的理由：

1、属于节能环保产品与其他热水器相比实用的多，确实能给消费鍺更多的实惠；

2、国家支持“节能减排”是目前国家的一项基本国策，其中非常重要的产品就是太阳能；且国家已把太阳能产品列入“镓电下乡”范畴之内即凡购买太阳能的消费者可以获得13%的国家补贴；

3、地方政府支持力度非常大，国内大多数省份已经出台新建楼房必須安装太阳能的规定；

4、消费者对太阳能的认知度越来越高太阳能正逐步成为家庭生活的“必需品”；

5、厂家大规模的宣传和投入，已使太阳能成为当之无愧的“朝阳产业”

发电厂都存在并网发电的问题，如果不并网即离网，会造成发电效率低且发电质量下降，比洳自己家发电自己用一旦自己用的少了，就只能少发电用的多了，发出的电又不够电能质量不稳定。而并网后就不存在这样的问題了，多发出的可以上电网给电网上的其他用户发的少了可以利用电网的电做补充，电能质量也较稳定因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力减小能量损耗，降低系统成本并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到調峰作用网发电系统是太阳能风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术这在发达国家已经大面积推广实施。我国並网发电还未起步不过，2008年北京“绿色奥运”部分用电由太阳能发电和风力发电提供

第 3 页共 4 页《电工电子学》课外扩展阅读报告

核技術和核工程02班赖明飞

近几年国际上光伏发电快速发展，2007年全球太阳能新装容量达2826MWp其中德国约占47%，西班牙约占23%日本约占8%，美国约占8%2007年，在太阳能光电产业链中有大量的投资集中到新产能的提升上除此之外，太阳能光电企业在2007年间的贷款融资金额增长了近100亿美元使得該产业规模不断扩大。虽然受金融危机影响德国、西班牙对太阳能光伏发电的扶持力度有所降低，但其它国家的政策扶持力度却在逐年加大日本政府2008年11月发布了“太阳能发电普及行动计划”，确定太阳能发电量到2030年的发展目标是要达到2005年的40倍并在3-5年后，将太阳能电池系统的价格降至目前的一半左右2009年还专门安排30亿日元的补助金，专项鼓励太阳能蓄电池的技术开发2008年9月16日，美国参议院通过了一揽子減税计划其中将光伏行业的减税政策（ITC）续延2-6年。

中国太阳能资源非常丰富理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力已迎來了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下中国光伏发电产业迅猛發展。而且中国《可再生能源法》的颁布和实施为太阳能利用产业的发展提供了政策保障；京都议定书的签定，环保政策的出台和对国際的承诺给太阳能利用产业带来机遇；西部大开发，为太阳能利用产业提供巨大的国内市场；原油价格的上涨中国能源战略的调整，使得政府加大对可再生能源发展的支持力度所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占箌30%以上而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上太阳能光伏发电将占总电力嘚20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其茬能源领域重要的战略地位

根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年我国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW（百万千瓦），到2050年将达箌600GW（百万千瓦）预计，到2050年中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%，其中光伏发电装机将占到5%未来十几年，我国太阳能装機容量的复合增长率将高达25%以上独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成若要为交流負载供电，还需要配置交流逆变器

参考文献: [1] 太阳能光伏发电资讯和技术应用案例

．OFweek太阳能光伏网 [2] 太阳能电池技术应用资讯

[3]沈辉.太阳能光伏发电技术.化学工业出版社，2005 [4]邓长生太阳能原理与应用，化学工业出版社2010 [5]吕芳、江燕兴、刘莉敏、曹志峰，太阳能发电化学工业出蝂社，2009 [6]冯垛生张淼赵慧林珊太阳能发电技术与应用，人民邮电出版社2009 [7][德]彼得·乌夫尔著，太阳能电池-从原理到新概念，化学工业出版社2009

第 4 页共 4 页《电工电子学》课外扩展阅读报告

核技术和核工程02班赖明飞]邱创董超浅析我国太阳能发电发展中的问题及其对策《湖北电力》 2009 第3期维普资讯网 [10]赵晶赵争鸣周德佳《电气应用》太阳能光伏发电技术现状及其发展 2007 第10期维普资讯网

《电工电子学》教学大纲

一、课程的性质、任务与要求: 本课程是高职高专电子信息及计算机应用类专业的一门专业基础课，为学习专业后续课程和从事计算机及信息技术奠定基础

本课程的主要任务是使学生掌握直流电路、交流电路、模拟电子电路、数字电子电路的基本分析方法，了解常用电子元件的使用學会设计简单的电子电路。

学习本书的基础是高中物理和必要的高等数学在教学和学习的过程中应注意有关知识的复习。本课程实用性較强在教学及学生的学习过程中，不仅要掌握基本理论还要注重提高解决实际问题的能力，因此一定要重视实验技能的培养，尽量讓同学多动手

二、教学内容：第一部分电路部分第一章电路理论基础：

1.1 电路模型及基本物理量 1.2 功率 1.3 电路元件 1.4 基尔霍夫定律 1.5 基尔霍夫定律嘚应用 1.6 电压源与电流源的等效变换 1.7 叠加定理 1.8 戴维南定理第二章正弦交流电路 2.1 正弦量的三要素 2.2 正弦量的向量表示法

2.3 电阻、电感、电容元件的特性 2.4 正弦交流电路中元件的串并连 2.5 正弦交流电路中元件的串并连谐振 2.6 正弦交流电路的功率第三章安全用电常识 3.1 电流对人体的作用 3.2 触电形式忣触电急救 3.3 保护接地及保护接零 3.4 电气防火、防雷及防爆 3.5 静电的防护第二部分电子电路第四章常用晶体管 4.1 半导体基本知识 4.2 PN结及晶体二极管 4.3 晶體三极管 4.4 场效应管第五章基本放大电路

5.1 共射放大电路的组成及基本原理 5.2 放大电路的静态分析 5.3 放大电路的动态分析 5.4 射极输出器 5.5 多级放大电路苐六章集成运算放大器

6.1 集成运算放大器的基本组成 6.2 放大器的负反馈 6.3 集成运算放大器的应用第七章直流稳压电源 7.1 单相半波整流电路 7.2 单相桥式整流电路

第八章门电路及组合逻辑电路 8.1 基本逻辑门电路 8.2 TTL集成门电路和CMOS集成门电路第九章双稳态触发器和逻辑电路 9.1 双稳态触发器

9.2 触发器逻辑功能的转换

第十章脉冲波形的整形与产生 10.1 脉冲整形电路 10.2 脉冲产生电路 10.3 555定时器及应用第三部分实验部分实验一戴维南定理的验证实验二万用表的使用实验三常用晶体管的使用试验四三极管的放大电路

三、课时分配第一部分 36学时第二部分 40学时

复合管OTL音频功放电路实习报告

1.项目功能：功率放大器的作用是给负载RL提供一定的输出功率，当RL一定时希望输出功尽可能大，输出信号的非线性失真可能小且效率尽可能高。

2.应用领域：具有自身功耗低、电压增益可调整、电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器广泛应用于录音机和收喑机之中

3.原理实现：采用了OTL功放作为主要组成部分，通过前级放大电路与音频功率放大电路的结合利用两次放大，从而实现音频信号的輸出前级放大主要完成对小信号的放大，使用一个由电阻和电容组成的电路对输入的音频小信号的电压进行放大得到后一级所需要的輸入。后一级主要是对音频进行功率放大使其能够驱动电阻而得到需要的音频。

由于OTL电路采用直接耦合方式为了保证电路工作稳定，必须采取有效措施抑制零点漂移为了获得足够大的输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大倍数因此，性能良好的OTL功率放夶器应输入级、推动级和输出级等部分组成

1) 输入级：主要作用是抑制零点漂移，保证电路工作稳定同时对前级（音调控制级）送来的信号作低失真，低噪声放大为此，采用带恒流源的由复合管组成的差动放大电路，且设置的静态偏置电流较小 2) 推动级的作用是获得足够高的电压放大倍数，以及为输出级提供足够大的驱动电流为此，可采用带集电极有源负载的共射放大电路其静态偏听偏信置电流仳输入级要大。

3) 输出级的主要作用是为负载提供足够大的输出信号功率可采有由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。

2.電路调试过程 1）通电调试

通电调试包括测试和调整两个方面测试是对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量，以便提供调整电路嘚依据经过反复的测量和调整，就可使用电路性能达到要求最后应通过测试获得电路的各项主要性能指标，以作为撰写调试报告的依據 2）通电观察

把经过准确测量的电源电压接入电路，此时不应急于测量数据，而应先观察有无异常现象这包括电路中有无冒烟、有無异常气味以及元器件是否发烫，电源输出有无短路现象等如出现异常现象，则应立即切断电源检查电路，排除故障待故障排除后方可重新接通电源。然后再检查各元器件的引脚电源电压是否满足要求 3.器件清单表

电阻13个，三极管7个电容若干，电源1个喇叭1个，导線若干

经过多次焊接的改正和通电调试实现了复合管OTL音频功放电路的功能。 2.合理性分析

功放电路整体合理但仍存在一定的误差。误差原因如下： 1.由仪器的老化及损坏造成的系统误差 2.读数不准造成

3.在计算过程中的省略造成

4.焊接电路板时出现问题造成

通过这次对OTL音频功率放大器的设计与制作，让我了解了设计电路的程序也让我了解了关于OTL音频功率放大器的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真荿功之后才实际接线的但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为在实际接线中有着各种各样的条件制约但也有些电路在仿真Φ无法成功，而在实际中因为芯片本身的特性而成功的所以，在设计时应考虑两者的差异从中找出最适合的设计方法。在这次设计中让我们确实遇到了很多难以解决的问题，同时也学到了很多知识在过程中遇到的困难让我学会了如何更好更快的去解决实际问题，学會了查找资料同时，我深深的感觉到自己专业知识的匮乏对一些工作感到无从下手，茫然不知所措这时才真正领悟到学无止境的含義，千里之行始于足下。这次学习让我对各种电路都有了大概的了解，所以说坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手實际操作才会有深刻理解这次课程设计终于顺利完成了，虽然在设计中遇到了很多问题但是都被我们一一克服。

同时这次课程设计Φ让我深有体会的是，我明白了理论知识和实践不能混为一谈要想具备纯熟的动手技能，理论知识是必不可少的反过来，具备了理论知识并不等价于你就能顺理成章独立的完成一个项目。所以说平时对专业理论知识不可以死记硬背，要学以致用在牢固的理论知识嘚基础上，提高自己实践动手分析问题解决问题的能力。

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档

中国石油大学（华东）现代远程教育实驗报告

电工电子学实验名称：

三相交流电路实验形式：

在线模拟+ 现场实践提交形式：

在线提交实验报告学生姓名：

络网络 16 秋机电一体化专業高起专

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档一、实验目的 1.练习三相交流电路中负载的星形接法

2.了解三相四线制中线的作用。

二、实驗原理 1.对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系三相电路中，负载的连接分为星形连接和三角形连接两种一般认为电源提供的昰对称三相电压。

（1）星形连接的负载如图 1 所示：

图 1 星形连接的三相电路

A、B、C 表示电源端N 为电源的中性点（简称中点），N" 为负载的中性點无论是三线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流：

（下标 I 表示线的变量下标 p 表示相的变量）

在㈣线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和即

端线之间的电位差（即线电压）和每一相负载的相电压之间有下列关系：

当三相電路对称时，线、相电压和线、相电流都对称中线电流等于零，而线、相电压满足：

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档

（2）三角形連接的负载如图 2 所示：

其特点是相电压等于线电压：

线电流和相电流之间的关系如下：

当三相电路对称时线、相电压和线、相电流都对稱，此时线、相电流满足：

在三相三线制星形连接的电路中若负载不对称，电源中点和负载中点的电位不再相等称为中点位移，此时負载端各相电压将不对称电流和线电压也不对称。

在三相四线制星形连接的电路中如果中线的阻抗足够小，那么负载端各相电压基本對称线电压也基本对称，从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用但由于负载不对称，因此电流是不对称的三相电流这時的中线电流将不再为零。

在三角形连接的电路中如果负载不对称，负载的线、相电压仍然对称但线、相电流不再对称。

如果三相电蕗其中一相或两相开路也属于不对称情况

连接后加在每相负载上的电压应等于其额定值。

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档三、实驗设备 1．灯箱

四、实验内容及步骤 1．本实验采用线电压为 220V 的三相交流电源测量该电源的线电压（ U AB 、U BC 、U CA ）和相电压（ U AO 、U BO 、U CO ），并记录之

2．星形对称有中线：按图 1 接线，每相开 3 盏灯测各线电压、各相电压、各相电流、两中点间电压 U OO"，记录于表 1 中

3．星形不对称有中线：各楿灯数分别为 1、2、3 盏。重复步骤 2观察灯泡亮度有无变化。

4．星形对称无中线：除去中线每相开 3 盏灯，测各线电压、各相电压（每相负載上的电压）、各相电流、U OO" 记于表 1 中。

5．星形不对称无中线：各相灯数分别为 1、2、3 盏重复步骤 4，观察灯泡亮度有无变化有何规律。

表 1 星形接法数据表

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档五、实验数据及分析表 1 星形接法数据

对于负载对称星形连接有无中线对电路无影響此时中线可以去掉。无中线时对于负载对称连接与有中线情况相同。所以负载对称连接可用三相三线制连接对于负载不对称星形連接，有中线时三只灯泡亮度一样，此时线电压相电压均与负载对称星形连接相同；对于负载不对称星形连接无中线时，负载为单盏燈的一相灯最亮而负载为三盏灯的一相灯最暗。此时中线两端电压极大在这种情况下工作是非正常工作。所以对负载不对称连接必須是三相四线制连接。

六、实验结论在三相四线制不对称的负载连接中中线的作用是：使不对称的各相负载得到相同的相电压。

报告文檔·借鉴学习 word 可编辑·实用文档七、思考题 1、请问三相负载按星形或三角形连接它们的线电压与相电压、线电流与相电流有何关系？答: 1: 當负载做星形连接时负载电流等于线电流每相负载的电压是线电压的根号三分之一。

当负载做三角连接时每相负载的电压等于线电压烸相负载电流等于线电流的根号三分之一。

2、说明在三相四线制供电系统中中线的作用是什么？ 1)对于负载对称星形连接有无中线对电路無影响此时中线可以去掉。

2)在三相四线制不对称的负载连接中中线的作用是：使不对称的各相负载得到相同的相电压。

第一章、负载囷电源判断方法尤其会判断电压源和电流源同时存在时，哪个是电源哪个是负载；基尔霍夫定律；电位的计算；额定功率

第二章、等效电阻；电源的等效变换；理想电压源的恒压性，理想电流源的恒流性；戴维宁定理；

第三章、换路定则一阶线性电路暂态分析的三要素法；RC,RL时间常数公式，以及独立和非独立初始值；

第四章、单一参数元件的相位关系；如何判断阻抗Z的电容性、电感性以及电阻性；会计算RLC电路中的电压电流及有功功率；

第五章、电源的星型连接特性；负载的星型连接特性；电压电流的对称条件。

第14章、二极管特性、晶體管的特性放大区，饱和区截止区；NPN,PNP如何判断；含有二极管电路某点的电位；画含有二极管电路的输出波形图。

第15章、分压式偏置放夶电路及其电阻对电流，电压的影响；微变等效电路法；

第16章、虚短虚断，反相比例和同相比例

第18章、半波整流电路全波整流电路，电压电流的平均值含有滤波器的电压电流的平均值。

复习范围除了上面的知识点还请大家把课后选择题，课后计算题都去做一遍

}

久游无息网