一種數控恒流源電路的設計

3 電路分析及測試

3.1 測試方法

外接220v 交流電源，數字萬(wàn)用表，低頻毫伏表，測試需準備以上幾種儀器。具體測試方法(如圖4 所示)。圖中取樣電阻為RS,負載電阻為RL.

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1 和2 兩端的值用萬(wàn)用表測為實(shí)測值電流值，3 和4 兩端的值用低頻毫伏表測為輸出紋波電壓值。為了比較真實(shí)值與測量值之間的誤差，我們選定了20-2000ma 八個(gè)值進(jìn)行比較，誤差計算公式為：

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在公式中測量值為I2,顯示值為I1.

3.2 測試結果

設定值和測量值之間的誤差，當測量十次改變負載電阻時(shí)為：RL=8Ω，設定值為I3,C1=(I2-I3)/I3 為測量誤差。測量誤差的標準偏差：RL=18Ω，S1=0.0036ma,S1=0.0031ma.設定值和顯示值之間的誤差為：RL=8Ω 時(shí)，C2=(I1-I3)/I3 為測量誤差，RL=20Ω，S2=0.0041ma,S2=0.124ma, 為測量誤差的標準偏差。誤差的百分率變化范圍在0.017 至0.36 之間。

4 控制部分

本文所介紹的系統是對輸出電流進(jìn)行雙路控制，也就是有兩種控制信號的來(lái)源方式，一種是根據工業(yè)應用的需求，通過(guò)A/D采樣獲取控制信號，根據在匯編程序中多次的數據實(shí)測，將固定的表格設計好，把控制數據通過(guò)查表給D/A 輸出，使恒流源單元所產(chǎn)生的對應穩定電流得到控制。利用手動(dòng)輸入的方式，對用戶(hù)輸入的理想電流值進(jìn)行判斷，然后根據查表，由D/A 來(lái)實(shí)現控制數據的輸出，以此獲得相應大小的電流，該功能還可以讓電流的初值用戶(hù)進(jìn)行預設。以上兩種控制方法是不能同時(shí)起作用的，通過(guò)程序可以實(shí)現自動(dòng)采樣和鍵盤(pán)這兩種不同控制方式進(jìn)行自動(dòng)切換。在同時(shí)使用LED 交互顯示時(shí)，為A/D 采樣控制時(shí)，輸出電流的大小要實(shí)時(shí)顯示;為鍵盤(pán)控制時(shí)，用戶(hù)的輸入狀況則要顯示。

參照輸入電壓和恒流源輸出電流的關(guān)系來(lái)制表，而且可以將一些非線(xiàn)性問(wèn)題在指標過(guò)程與予以修正。在制表的過(guò)程中由于還需要分寫(xiě)考慮到A/D 的應用情況和鍵盤(pán)輸入初值有差別所造成的情況。以鍵盤(pán)初值為例來(lái)考慮：若10ma 是用戶(hù)輸入的電流，1v 為其所對應的控制電壓，(00110010)2=(50)10 為間接對應的8 位二進(jìn)制數，那么(00110010)2 則為軟件表中所對應的值。

A/D 采樣控制與鍵盤(pán)方式基本一致，只是多了一個(gè)對采樣值的判斷。

5 軟件程序的設計

首先對包括：8297 工作狀態(tài)的初始化;自動(dòng)采樣控制標志位和標識鍵盤(pán)手動(dòng)操作的初始化;中斷初始化;一些用到的寄存器的初始化，整個(gè)系統進(jìn)行初始化。規定F0=1 時(shí)為A/D 采樣控制，F0=0 時(shí)為鍵盤(pán)控制，初始寫(xiě)初始設定狀態(tài)，此處為鍵盤(pán)的狀態(tài)，LED 數碼管顯示為P,也是表示鍵盤(pán)狀態(tài)，啟動(dòng)D/A 進(jìn)行轉換。并等待鍵盤(pán)按下，開(kāi)始循環(huán)等待。當中還加入了一些如：A/D 采樣控制顯示A;鍵盤(pán)控制狀態(tài)為P,確定按鈕顯示等交互的顯示是E.

6 小結

本文的這種數控恒流源是基于單片機來(lái)設計，在工業(yè)生產(chǎn)和應用中具有實(shí)時(shí)采樣控制的特點(diǎn)，應用需要是用對應大小恒定的電流作為下級控制的信號來(lái)實(shí)現鍵盤(pán)手動(dòng)輸入和采樣自動(dòng)輸入的雙重控制，而且能自由地切換兩種控制方式下的數控恒流源電路，這種數控恒流源線(xiàn)性良好，電流輸出穩定。在污水處理的加藥環(huán)節上，可以通過(guò)對加藥閥門(mén)的開(kāi)啟度進(jìn)行控制，從來(lái)達到控制加藥量的作用，經(jīng)過(guò)認定，在對必要軟件進(jìn)行相應的調整后，一些工業(yè)應用需求完全可以得到滿(mǎn)足。