数字控制电路的软件主要包括主程序、各个模块初始化程序、周期中断服务子程序、下溢中断服务子程序、AD中断服务子程序、PID调节子程序等几大部分组成。主程序的主要任务是系统自检,系统初始化,然后循环执行主程序等待中断。初始化是对程序中用到的常量、变量进行有意义的赋值,以及对PWM输出口和DSP数字I/O口设置,中断寄存器的赋值、定时器的赋值、事件管理器中相关寄存器的赋值以及A/D模块中寄存器的赋值也是初始化程序需要完成的任务。为了保证主电路的安全,在初始化完成前,所有的定时器都被禁止,PWM输出比较器也未被使能,PWM对应的输出为高阻态。ADC模块初始化是对A/D采样的模式,采样的通道、转换的方式等进行设置。ADC模块的启动由周期中断完成,采样完成后A/D等待中断响应,采样值倍读取后进行PID计算,计算结果即为下一周期输出PWM的移相角度。整个程序主要任务是时刻监测电路重要信号,保证电路安全工作的前提下,利用DSP内部各个模块实现采集输出端电压电流信号,通过PID子程序处理后得到具有死区时间和相位差的四路PWM波。按照输出信号分可以分为模拟量输出电压传感器和数字量输出电压传感器。常州电压传感器案例
脉冲发电机电源是由原动机、发电机和整流器三部分构成。发电机由原动机拖动,达到额定转速后发电机将储存的旋转势能转换为电能,通过整流器变换得到直流电压对磁体供电。整流器可以通过反馈控制给磁体提供的电压电流,具有较好的可控性,可以实现对实验波形的初步调节和控制。由电容器电源和脉冲发电机电源构成磁体主要的电源系统,其中带有反馈控制的脉冲发电机电源本身具有一定的可控性,可以将平顶磁场纹波控制在一定精度以内,但脉冲发电机电源本身是大容量电源,如果想进一步降低纹波系数,直接对脉冲发电机进行控制难度很大,所以需要在原有两套电源系统的基础上再配合使用一个小容量的补偿系统。常州电压传感器案例目前,传感器的前列是耦合到带电电压的**小电容器。
在科学实验中, 产生强磁场的磁体实际是一个大电感线圈,由大容量的电源系 统瞬时放电, 通过给磁体提供瞬间的大电流,在磁体中产生响应的强磁场。实验中磁体可以等效为电阻Rm和大电感Lm串联,产生的磁场强度和通过电感的电流时呈线性关系的,要想得到高稳定度的脉冲平顶磁场,我们相应的给磁体提供脉冲平顶的大电流。然而上述只是建立在理想的物理模型上得到的理想结果。在工程实践中, 提供 给磁体的大电流实际是给磁体提供一个脉冲式高稳定度的直流电压。
除了滤波电容的容量要选择适当,我们还需要考虑滤波电容的耐压值,电容耐压值不够会发生危险。为了降低成本,一般电容耐压值比输出电压高一些即可,比如可以选择1.2倍的裕度。并且考虑到一般的电解电容有等效电阻,因此选用电解电容时可以选择实际值比理论计算值大的电容,并且可以是多个并联使用。为了减小开关管的电流,减小输出端整流桥上的电压,从而降低损耗,高频变压的原副边变比应尽可能大一些。为了满足输出电压值的要求,则需要根据实际输入的电压值和输出电压值要求来考虑。以输入电压最小值为基准来进行计算,变压器变比:K=。其中vin(min)是输入电压最小值,vo是输出电压,vd是整流二极管导通压降,Dsec是副边占空比,在此取值0.8。将各个参数代入计算可得变比K为7.44,在这里可以取值为7.5。电压传感器和电流传感器技术的实现已成为传统电流电压测量方法的理想选择。
磁体自身电阻较小,加在磁体两端的高电压在磁体中产生大电流,产生强磁场。但由于磁体电阻不可能为零,在通过瞬间的大电流时,磁体本身会瞬间发热产生高温,其自身的电阻也会随着温度的升高进一步增大,增大的电阻在大电流通过时更进一步发热。如此,为了真正让磁体通过脉冲式高稳定度大电流,并不能简单给磁体配置一个脉冲式高稳定度的电压源,而是需要一个脉冲式、纹波小、可控、快速反应的电源。强磁场磁体的电源不用于其它装置的供电电源,在需要产生磁场的时候,电能以很快的速度释放至磁体产生强磁场。由于瞬时功率很大,若从电网中取电必然会对电网造成冲击。故而需要电源系统在较长时间内储存大量的能量,然后以此储能电源系统作为缓冲来为实验提供大功率的瞬时电能。电压传感器的输入是电压本身,输出可以是模拟电压信号、开关、可听信号、模拟电流电平。苏州大量程电压传感器价钱
电压传感器相对于传统测量技术的优势。常州电压传感器案例
图3-6和图3-7所示分别为输出端电压值和电压纹波(图中横纵坐标分别为时间和电压),经过PID闭环反馈后,输出电压值的纹波系数可达0.16%。因为本仿真实验中只加入了电压单闭环反馈,进一步提高精度需要再在外环加入电流反馈环。仿真电路很好的验证了试验参数计算的正确性和合理性,在本电路的初步设计中可以按照仿真电路中参数进行实验电路的搭建。传统的控制技术多是以模拟电路为基础的,其固有的缺陷是显而易见的, 比如 电路本身复杂、模拟器件本身存在差异性、温漂明显、不可编程性。基于这些固有 的缺点,数字化的控制技术优势便展现出来。常州电压传感器案例