便攜式變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置是一種在電力系統(tǒng)中經(jīng)常使用的測(cè)試工具。這種裝置能夠幫助電力工程師對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和分析,以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。由于已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中,因此我們需要一種方便攜帶的設(shè)備來(lái)滿足不同場(chǎng)合的需要。
一、設(shè)計(jì)思路
1.方便攜帶:這種試驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有所不同,在使用時(shí)需要隨時(shí)移動(dòng),因此需要保證體積小,重量輕,易于攜帶。
2.多功能性:該裝置可以通過(guò)不同頻率來(lái)進(jìn)行測(cè)試,并能夠測(cè)量多種參數(shù)。例如,電容、電感和電阻等。
3.可重復(fù)使用:為了能夠長(zhǎng)期使用,該裝置需要具有高可靠性和耐用性。
二、模塊設(shè)計(jì)
1.功放模塊
該模塊是一個(gè)低噪聲、大增益放大器,用于增加信號(hào)的幅度,并保證在測(cè)試過(guò)程中的精度。此模塊由電壓控制放大器(VCA)和運(yùn)算放大器(OP-AMP)構(gòu)成。
2.變壓器模塊
該模塊主要由輸出變壓器構(gòu)成,用于將測(cè)試信號(hào)的電壓轉(zhuǎn)換為可用的電壓。
3.微控制器模塊
該模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制單元,我們使用基于ARM Cortex-M3的STM32F103微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)該模塊。它負(fù)責(zé)控制整個(gè)系統(tǒng)的工作,包括調(diào)整頻率、輸出信號(hào)的控制、進(jìn)行測(cè)試和數(shù)據(jù)處理等。
4.LCD顯示器模塊
該模塊用于顯示測(cè)試數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)信息。
5.按鍵模塊
該模塊用于控制測(cè)試參數(shù)的調(diào)整和系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)。
三、實(shí)現(xiàn)
使用上述所述的模塊設(shè)計(jì),我們成功實(shí)現(xiàn)了一款基于STM32微控制器的變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置。
在試驗(yàn)裝置的使用過(guò)程中,我們必須首先通過(guò)按鍵對(duì)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,包括測(cè)試的頻率和測(cè)試參數(shù)(電阻、電容和電感)。當(dāng)設(shè)定完成后,電路可通過(guò)按鍵啟動(dòng)。
在測(cè)試過(guò)程中,該裝置會(huì)以固定的頻率發(fā)送信號(hào),并通過(guò)放大器和輸出變壓器組合將信號(hào)傳遞給被測(cè)試電路。裝置接收電路的響應(yīng)信號(hào),然后根據(jù)測(cè)量出的數(shù)據(jù)計(jì)算測(cè)試參數(shù)的數(shù)值。除此之外,最后數(shù)據(jù)通過(guò)LCD顯示器進(jìn)行顯示。