占空比自动测量与显示方法技术

本发明专利技术公开了一种占空比自动测量与显示方法，由系统可控振荡器产生的频率基准信号，分频得到的占空比波形与外输入占空比信号波形进行比较，来控制可控振荡器的频率，使之实时跟踪外输入待测占空比信号，完成对占空比的测量，测量的结果用数字显示出来。本发明专利技术由于采用可控振荡器及比较积分电路等，使占空比、控制角和导通角均实现了自动测量和数字显示。占空比的显示精度达±０．００１在做实验时，既可以用示波器直观地观察占空比和控制角的调节过程，又能得到准确的测量数据，理论计算与实验结果符合得很好。大大提高了实验的质量。另外，还可用于电力系统控制领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力电子技术实验装置，尤其是涉及一种。
技术介绍
“电力电子技术实验装置”是大专院校电工、电子、电气、自动化等专业必备的通用实验设备，目前国内有很多生产厂家如天煌、求实、瑞新、瑞特、科华等等都生产这类产品。但这些产品普遍存在设计缺陷在所有的直流斩波及脉宽调制实验中，对重要参数占空比的测量都是采用示波器比对的方法读出的，读取误差较大；使实验测量结果与理论计算值之间存在很大的误差。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供一种占空比测量更精确、测量结果可数字显示的。本专利技术的目的可通过以下措施来实现本专利技术由系统可控振荡器产生的频率基准信号，分频得到的占空比波形与外输入占空比信号波形进行比较，来控制可控振荡器的频率，使之实时跟踪外输入待测占空比信号，完成对占空比的测量，测量的结果用数字显示出来。本专利技术中的系统包括同步电压电路、波形产生电路、可控振荡电路、分频电路、积分保持电路、比较电路和测量显示电路；其中，同步电压电路分别输出到波形产生电路、可控振荡电路和测量显示电路，可控振荡电路分别输入到分频电路和测量显示电路，波形产生电路和分频电路均连接到比较电路，比较电路连接到积分电路，积分电路连接到可控振荡电路。所述可控振荡器为压控振荡器。或者，可控振荡器为调频振荡器。本专利技术由于采用可控振荡器及比较积分电路等，使占空比、控制角和导通角均实现了自动测量和数字显示。占空比的显示精度达±0.001在做实验时，既可以用示波器直观地观察占空比和控制角的调节过程，又能得到准确的测量数据，理论计算与实验结果符合得很好。大大提高了实验的质量。另外，还可用于电力系统控制领域。该研究成果于2004年12月通过了高校的技术鉴定(保密)。该专利技术性能稳定，操作方便，可实现24个电力电子实验，能满足实验要求。系统过流过压漏电保护功能完善，安全可靠，达到了研制协议书中规定的技术指标要求。特别是在实现占空比、控制角、导通角数字显示方面，具有技术创新，经过专家委员会评定认为该装置达到同类系统的先进水平，在占空比、控制角和导通角的数字显示方面居同类系统的领先水平。附图说明图1是本专利技术的电路原理框图；图2是本专利技术的电路图(上)。图3是本专利技术的电路图(下)。具体实施例方式本专利技术以下结合附图和实施例作以详细的描述实施例1、如图所示，本专利技术由系统可控振荡器产生的频率基准信号，分频得到的占空比波形与外输入占空比信号波形进行比较，来控制可控振荡器的频率，使之实时跟踪外输入待测占空比信号，完成对占空比的测量，测量的结果用数字显示出来。所述系统包括同步电压电路、波形产生电路、可控振荡电路、分频电路、积分保持电路、比较电路和测量显示电路；其中，同步电压电路分别输出到波形产生电路、可控振荡电路和测量显示电路，可控振荡电路分别输入到分频电路和测量显示电路，波形产生电路和分频电路均连接到比较电路，比较电路连接到积分电路，积分电路连接到可控振荡电路。所述可控振荡器为压控振荡器。本专利技术的工作原理如下占空比D是指一个矩形脉冲的宽度Ton在整个周期Ts内所占的比值，即D=TonTs.]]>如果在Ts时间内对频率为fr的脉冲计数，计数结果为Tsfr，在TOn时间内计数为Tonfr，则占空比D=Ton*frTs*fr;]]>如果能使Tsfr在任何情况下都等于常数1000，则占空比D＝0.001Tonfr，即在TOn时间内计数的值Tonfr，的千分之一即为占空比。显然，只要用fr对Ton计数，小数点左移三位即得占空比D，这时，D的测量精度是千分之一。现在的问题是，如何得到一个基准频率fr并保证对于任何不同周期Ts的待测脉冲信号均能满足Tsfr＝1000？实现这种关系的原理如下输入待测脉冲Ts的前沿作为同步信号来同步压振荡器的起振起点，并产生一个周期为2Ts的方波A，fr÷2000得另一方波B，用方波A和方波B进行比较的误差信号来控制压控振荡器的输出fr。当A＝B时，有fr=1000Ts;]]>则D＝0.001Tonfr。实施例2、如图所示，本专利技术由系统可控振荡器产生的频率基准信号，分频得到的占空比波形与外输入占空比信号波形进行比较，来控制可控振荡器的频率，使之实时跟踪外输入待测占空比信号，完成对占空比的测量，测量的结果用数字显示出来。所述系统包括同步电压电路、波形产生电路、可控振荡电路、分频电路、积分保持电路、比较电路和测量显示电路；其中，同步电压电路分别输出到波形产生电路、可控振荡电路和测量显示电路，可控振荡电路分别输入到分频电路和测量显示电路，波形产生电路和分频电路均连接到比较电路，比较电路连接到积分电路，积分电路连接到可控振荡电路。所述可控振荡器为调频振荡器。本专利技术的工作原理如下占空比D是指一个矩形脉冲的宽度Ton在整个周期Ts内所占的比值，即D=TonT.]]>如果在Ts时间内对频率为fr的脉冲计数，计数结果为Tsfr，在TOn时间内计数为Tonfr，则占空比D=Ton*frTs*fr;]]>如果能使Tsfr在任何情况下都等于常数1000，则占空比D＝0.001Tonfr，即在TOn时间内计数的值Tonfr，的千分之一即为占空比。显然，只要用fr对Ton计数，小数点左移三位即得占空比D，这时，D的测量精度是千分之一。现在的问题是，如何得到一个基准频率fr并保证对于任何不同周期Ts的待测脉冲信号均能满足Tsfr＝1000？实现这种关系的原理如下输入待测脉冲Ts的前沿作为同步信号来同步压振荡器的起振起点，并产生一个周期为2Ts的方波A，fr÷2000得另一方波B，用方波A和方波B进行比较的误差信号来控制压控振荡器的输出fr。当A＝B0时，有fr=1000Ts;]]>则D＝0.001Tonfr。实施例3、如图所示，本专利技术由系统可控振荡器产生的频率基准信号，分频得到的占空比波形与外输入占空比信号波形进行比较，来控制可控振荡器的频率，使之实时跟踪外输入与空比信号，完成对占空比的测量，测量的结果用数字显示出来。所述系统包括同步电压电路、波形产生电路、可控振荡电路、分频电路、积分保持电路、比较电路和测量显示电路；其中，同步电压电路分别输出到波形产生电路、可控振荡电路和测量显示电路，可控振荡电路分别输入到分频电路和测量显示电路，波形产生电路和分频电路均连接到比较电路，比较电路连接到积分电路，积分电路连接到可控振荡电路。所述可控振荡器为压控振荡器或调频振荡器。同时，还可相应配置微电脑，用软件的方法进行测量。本专利技术的工作原理如下占空比D是指一个矩形脉冲的宽度Ton在整个周期Ts内所占的比值，即D=TonT.]]>如果在Ts时间内对频率为fr的脉冲计数，计数结果为Tsfr，在TOn时间内计数为Tonfr，则占空比D=Ton*frT*fr;]]>如果能使Tsfr在任何情况下都等于常数1000，则占空比D＝0.001Tonfr，即在TOn时间内计数的值Tonfr，的千分之一即为占空比。显然，只要用fr对Ton计数，小数点左移三位即得占空比D，这时，D的测量精度是千分之一。现在的问题是，如何得到一个基准频率fr并保证对于任何不同周期Ts的待测脉冲信号均能满足Tsfr＝1000？实现这种关系的原理如下输入待测脉冲Ts的前沿作为同步信号来同步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种占空比自动测量与显示方法，其特征在于：由系统可控振荡器产生的频率基准信号，分频得到的占空比波形与外输入占空比信号波形进行比较，来控制可控振荡器的频率，使之实时跟踪外输入待测占空比信号，完成对占空比的测量，测量的结果用数字显示出来。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠义，
申请(专利权)人：刘忠义，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]