如何使用MCU CW32对数字电压电流表进行电压电流？

时间： 2024-06-25 来源：武汉芯源微信公众号

技术问答

标定是通过测量标准器的偏差来补偿仪器系统误差，从而改善仪器或系统准确度、精度的操作。为了提高电压电流表在测量时的测量精度和准确度，需要对电压电流进行标定校准。

常见的标定原理如下：假设一个采样系统，AD部分可以得到数字量，对应的物理量为电压（或电流）；① 若在“零点”标定一个AD值点Xmin，在“最大处”标定一个AD值点Xmax，根据“两点成一条直线”的原理，可以得到一条由零点和最大点连起来的一条直线，这条直线的斜率k很容易求得，然后套如直线方程求解每一个点X（AD采样值），可以得到该AD值对应的物理量（电压值）：

上图中的斜率k：k =（Ymax-Ymin）/（Xmax-Xmin）（因为第一点为“零点”，故上面的Ymin = 0）所以，上图中任一点的AD值对应的物理量：y = k×（Xad- Xmin）+0② 上面的算法只是在“零点”和“最大点”之间做了标定，如果使用中间的AD采样值会带来很大的对应物理量的误差，解决的办法是多插入一些标定点。如下图，分别插入了标定点(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4) 四个点：

这样将获得不再是一条直线，而是一条“折现”（相当于分段处理），若欲求解落在x1和x2之间一点Xad值对应的电压值：y = k×（Xad– X1）+ y1 由上看出，中间插入的“标定点”越多，得到物理值“精度”越高。在电压电流表测量可以使用“电压电流标定板”“万用表”等配合适合，对采集的电压电流进行标定处理。标定点越多，测量越精确。参考例程中，使用了3点标定。其中，电压标定点为0V、5V、15V。电流标定点为0A、0.5A、1.5A。标定代码如下：

void Volt_Cal(void)
{   
  float t,KT1;

  V_Buffer = Mean_Value_Filter(Volt_Buffer,ADC_SAMPLE_SIZE);//使用均值滤波
  I_Buffer = Mean_Value_Filter(Curr_Buffer,ADC_SAMPLE_SIZE); //使用均值滤波

  if(V_Buffer>=X05)  //
  {
    t=V_Buffer-X05;
    V_Buffer=(K*t+Y05)*1000;}
  else
  { 
    KT1=5000;
    KT1=KT1/X05;
    V_Buffer=KT1*V_Buffer;
  }
  // 四舍五入
    if(V_Buffer % 10 >= 5)
    {
        V_Buffer = V_Buffer / 10 + 1;
    }
    else
    {
        V_Buffer = V_Buffer / 10;
    }


  if(I_Buffer>=IX05)
  {
     t=I_Buffer-IX05;
     I_Buffer=(KI*t+IY05)*10;
  }
  else
  {
    KT1=500;
    KT1=KT1/IX05;
    I_Buffer=KT1*I_Buffer;
  }

  if(I_Buffer % 10 >= 5)
    {
        I_Buffer = I_Buffer / 10 + 1;
    }
    else
    {
        I_Buffer = I_Buffer / 10;
    }
  //  I_Buffer=I_Buffer * ADC_REF_VALUE >> 12;
     /**
        mv =I_Buffer * ADC_REF_VALUE >> 12,
        R = 100mr,
        10ma = mv/R/10=mv/0.1/10 = mv
     */  
}

该例程使用按键操作来标定。具体操作方法如下：定义5个工作模式，点按按键切换工作模式，长按3S设置对应模式下的参数值，并保存到FLASH：模式0：显示正常的电压电流值（上一排数码管显示电压值*.**V或**.*V自动切换，下一排显示电流值，*.**A）模式1：电压5V标定值设置。上一排数码管显示S.05. 。下一排显示当前电压值*.**V或**.*V。当长按3S 按键时，将当前值标定为5V电压值。

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全部评论（1）

zwjiang Lv9. 科学家 2024-06-30

学习

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