2018年TI杯大學(xué)生電子設(shè)計競賽 H題:簡易功率測量裝置(高職高專) 1. 任務(wù)
利用TI的MSP430F5529設(shè)計并制作一個簡易功率測量裝置(圖1淡色相框內(nèi)部分),用以測量交流或直流電源負(fù)載上的功率,并實時數(shù)字顯示該功率值。功率測量連接示意圖如圖1所示,圖中A、B、C和D分別為四個測試端點(diǎn)。“信號處理及顯示電路”部分可單獨(dú)由外加電源供電。交流電源可采用帶功率輸出的信號源,負(fù)載電阻可采用額定功率大于1W的可變電阻。
2. 要求
(1)負(fù)載為純電阻,采用直流供電,電源電壓在200 mV~5V時,調(diào)整負(fù)載電阻,能測量40mW~1W負(fù)載功率,誤差小于1%。 (18分)
(2)負(fù)載為純電阻,采用50Hz正弦交流供電,電源電壓有效值在1V~5V時,調(diào)整負(fù)載電阻,能測量40mW~500mW負(fù)載功率,誤差小于5%。 (18分)
(3)該裝置能自動識別交流、直流供電,并自動選擇量程。 (20分)
(4)負(fù)載為純電阻,采用直流供電。電源電壓在200 mV~30V時,調(diào)整負(fù)載電阻,能自動測量40mW~1W負(fù)載功率,誤差小于1%。 (12分)
(5)負(fù)載為1000μF電解電容與電阻串聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),采用50Hz正弦交流供電。電源電壓有效值在1V~5V時,調(diào)整負(fù)載電阻,能測量40mW~500mW負(fù)載有功功率,測量誤差小于5%。 (12分)
(6)盡量降低“功率取樣電路”網(wǎng)絡(luò)自身的功耗,減少其接入電路對被測電路的影響。 (20分)
(7)設(shè)計報告: (20分)
項目 | 主要內(nèi)容 | 滿分 | 方案論證
| 比較與選擇,方案描述
| 3 | 理論分析與計算
| 系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)設(shè)計
| 5 | 電路與程序設(shè)計
| 系統(tǒng)組成,原理框圖與各部分的電路圖,系統(tǒng)軟件與流程圖
| 5 | 測試方案與測試結(jié)果
| 測試結(jié)果完整性,測試結(jié)果分析
| 5 | 設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性
| 摘要,正文結(jié)構(gòu)規(guī)范,圖表的完整與準(zhǔn)確性。
| 2 | 總分 | 20 |
3. 說明 (1) 正弦交流供電裝置可采用功率型信號放大器。
(2) 測試中A、B、C和D四個端子不能改變或調(diào)整,測試過程中不能手動更換取樣電路。C和D兩個端子預(yù)留鱷魚夾子,以便更換負(fù)載。
(3) 實際功率可通過用兩塊4位半數(shù)字萬用表同時測量負(fù)載電阻上的電壓電流計算得出。
(4) 如第(3)項未完成,則以后內(nèi)容不測。
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