真有效值数字电压表-总结宣贯.pdfVIP

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2022-03-20 发布于江苏
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真有效值数字电压表-总结宣贯.pdf

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2014 湖南大学电子设计竞赛第一次校内赛赛题真有效值数字电压表一、设计任务设计并制作一台数字真有效值电压表。二、要求 1、基本要求（1）真有效值电压测量：可测量频率范围在 0Hz～ 10kHz 频率范围的单频信号或合成信号的电压有效值，测量相对误差 ≤0.5%＋最低位 2 个字。（2 ）测量量程：分 200mV 、2V 、20V 三档，可用手动切换量程。（3 ）测量结果显示：采用 LED 或 LCD 显示十进制数字，三位半数显（0000 －1999）（4 ）输入电阻≥ 100kΩ。（5 ）具有输入过压保护功能。（6 ）单电源供电，供电电源电压 9V 。 2、提高部分（1）扩展频率测量范围为 0Hz～ 100kHz。（2 ）增加平均值测量功能。（3 ）测量误差降低为 0.1%＋最低位 2 个字。（4 ）自动量程切换功能。（5 ）其他。 1 / 15 设计分析一、对题目的理解 1. 真有效值的概念、实现方法及分析 (1) 对有效值的理解真有效值不是针对正弦信号定义的，所有电信号都有其有效值。从物理学的角度而言，就是电流通过物体做的功（发热）等效。所以在此处不能用检测峰值或平均值通过转换计算得到，而是要通过采样，按有效值的定义，通过离散化计算得到。检峰或平值值换算得到是针对特定的周期性波形，如正弦波。而本题要求并没有定义是正弦波。 (2) 有效值的计算有效值计算式： T 1 ??= √ ∫ ??(??)2 d?? T 0 积分部分可通过离散化计算。设等时间间隔 δ采样，在 0 至 T 采样时间采样 N 点，则连续积分可以用离散化公式进行计算： N-1 N-1 N-1 T 1 1 δ 1 2 2 2 2 ＝ ∫ ??( ??) d?? ∑ ??(iδ) δ= ∑ ??(iδ) = ∑ ??(iδ) T T T N 0 i=1 i=1 i=1 从中可得到： N-1 1