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[導讀]8031單片機以其可靠性高、體積小、價格低、功能全等優(yōu)點,廣泛地應用于各種智能儀器中,這些智能儀器的操作在進行儀器校核以及測量過程的控制中,達到了自動化,傳統(tǒng)儀器面

8031單片機以其可靠性高、體積小、價格低、功能全等優(yōu)點,廣泛地應用于各種智能儀器中,這些智能儀器的操作在進行儀器校核以及測量過程的控制中,達到了自動化,傳統(tǒng)儀器面板上的開關(guān)和旋鈕被鍵盤所代替,測試人員在測量時只需按需要的鍵,省掉很多煩瑣的人工調(diào)節(jié),智能儀器通常能自動選擇量程,自動校準。有的還能自動調(diào)整測試點,這樣不僅方便了操作,又提高了測試精度。 BDJ-3A三相標準功率電能表就是一種為了滿足高精度功率,電能測量而設(shè)計的新型智能化儀表,儀表由功率——頻率轉(zhuǎn)換部分和專用微型計算機部分組成,功率——頻率轉(zhuǎn)換部分采用了電流自平衡原理的時分割乘法器和電流頻率變換器。具有精度高,線范圍寬,功率因素特性好,滿度和零點穩(wěn)定等優(yōu)點,計算機部分由 8031單片機等芯片組成,由它控制儀表數(shù)字部分的工作,進行誤差運算,計數(shù)顯示和實現(xiàn)智能化功能、儀表結(jié)構(gòu)合理、集成度高、穩(wěn)定可靠,外表親輕巧美觀,即適合于實驗室使用,又可攜帶現(xiàn)場檢測和校驗。 二、技 術(shù) 指 標 1.電壓量程Un 3*100V(可擴展200V/400V) 2.電流量程In 3*5(可擴展0.2/1A/10A/20A) 3.測量頻率范圍 45—65HZ 頻率變化影響 45—65HZ范圍內(nèi)<0.05% 4.輸入電壓范圍 0.9—1.1Un 電壓變化影響 0.9—1.1Un范圍內(nèi)<0.05% 5.輸入電流范圍 0.05—1.1In 輸入阻抗:Ri Un/Ri、100V/50KΩ、200V/100 KΩ、400V/200 KΩ In/Ri、1A/0.2Ω、5A/0.1Ω、10A/0.05Ω、20A/0.025Ω 6.三相額定功率下的輸入脈沖頻率(5V矩形波) FH=30KZ FL=3HZ 7.溫度影響:10—30℃范圍內(nèi)<0.05%℃ 標準環(huán)境:溫度20%26;#177;2℃,相對濕度不大于80% 8.工作電源:220V%26;#177;10%,50HZ 9.外觀:體積400*280*99mm∧3、重量約8KG 10.基本誤差。


三.工 作 原 理 在BDJ-3A中,8031與2764程序塊合用擴展為8K程序存儲系統(tǒng),其線路圖。

因8031芯片內(nèi)沒有程序存儲器,因此它在應用中與程序塊2764連用。8031P0口外接一個地址鎖存器 ,8031訪問外部程序存儲器時,低8位地址由P0輸出,并由ALE信號(-П-)鎖存到地址鎖存器中,地址鎖存器輸出地址信息AB 0∽7 接到2764的地址線A0∽A7上,P2口輸出地址信息高8位,P2.0∽4輸A21∽25,接到2764的A22∽25,P24∽27,AB12∽15 接址直譯碼器,譯出選擇線0∽N分別連續(xù)接到2764的CE(0)、 CE(N)8031的外部程序存儲器 ;選通信號線PSEN接2764(0)2764(N)的數(shù)據(jù)允許輸出端OF。8031的P0連接到 址鎖存器的輸入端和2764的數(shù)據(jù)線D0D7上,8031通過十六位的地址線能對外部64K字節(jié)程序存儲器 和64K字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器尋址,因為程序存儲器EPROM用8031的PSEN信號選通,而數(shù)據(jù)存儲器RAM用8031的讀信號RD和寫信號WR選通的,在CPU取指令周期,P2口和P0口輸出的是程序計數(shù)器PC的值,8031的外部程序選通信號PSEN,在ALE返回電平后發(fā)生負跳變,選通外部程序存儲器,由地址線AB015確定外部EPROM中指令字節(jié)傳送到P0口供CPU讀取,讀寫信號線WR、RO始終為高電平,即RAM數(shù)據(jù)存儲器不會被 選通,而在8031訪問外部RAM數(shù)據(jù)存儲器的周期內(nèi),認得(或WR)發(fā)生負跳變,程序選通信號,PSEN始終為高電平,CPU只和外部RAM傳送數(shù)據(jù),EPROM沒有被選通。 由下圖可看出,輸入的電壓,電流經(jīng)過有源補償?shù)碾妷夯ジ衅?、電流互感器后進入分割乘法器,相乘后得到了與輸入功率成正比的電流信號(儀表有相同的三套功率電源變換電路),送入電流—頻率變換器轉(zhuǎn)換成與輸入功率成正比的脈沖信號,變換輸出的頻率在三相額定輸入時可達30KHZ,因此作功率測量時有足夠高的分辯率,作功率和電能測量時,將信號送至微機部分,由計算機精確地計數(shù)和運算,求出結(jié)果后,送數(shù)碼顯示,在作電度表校驗時,計算機除接收功率脈沖外,還接收來自光電頭電路的轉(zhuǎn)數(shù)信號,當被校表轉(zhuǎn)夠額定圈數(shù)時,根據(jù)累計電能和預置的參數(shù),計算相對誤差并數(shù)碼管顯示,同時立即開始下一次校驗,因此在電度表校驗時,數(shù)碼管不斷地顯示每次校驗的相對誤差 ,可根據(jù)所顯示的誤差值連續(xù)調(diào)整被校表,直至誤差小于規(guī)定值為止。 BDJ—3A的工作原理方框圖。

四.主要功能與特點 主要功能: 1. 適用于單相、三先相三線、三相四線電路作有功,無功功率,電能的測試,測量時可同時顯示1秒和10秒采樣的結(jié)果,額定輸入3300W時,可分辨到0.1W和0.01W,具有高分辨能力,全部量程均可直讀。 2. 6位數(shù)碼管顯示累計電能值,單位瓦。時,小數(shù)點可任意移動,并可同時顯示功率,連續(xù)顯示被校表相對誤差,誤差顯示范圍為+9.99-9.99%,同時顯示功率。 3. 用于電度表校驗時,有光電頭和手動開關(guān)兩種控制方法,可同時校驗三塊電度表。 4. 輸出高,低頻功率變換脈沖,可外接檢驗和自校用。 5. 可擴充打印機接口,外接打印測試結(jié)果,可擴充串行口組成自檢系統(tǒng),也可擴充三路模擬電壓輸出,外接數(shù)字電壓表分相顯示功率。 它的特點: 1. 三個常用的電流量程和電壓量程,可以省去外接互感器,三個獨立的功率轉(zhuǎn)換單元,相互無影響,可以用單相或三相校準。 2. 智能化設(shè)計,具有記憶和計算功能,全部參數(shù)預置通過鍵盤進行。 3. 對單相負載,三相平衡量負載有相同的測試精度。 4. 預熱時間短,無須調(diào)零和滿度,線性范圍寬,性能穩(wěn)定,地低功耗,防震。 5. 能正確測量諧波功率。(總功率和總電能) 利用BDJ—3A表測功率、電能,操作方便,方法簡單,易組成自動測試系統(tǒng),但還需在此基礎(chǔ)上進行改進與發(fā)展。

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