一種數控恒流源電路的設計

3 電路分析及測試

3.1 測試方法

外接220v 交流電源，數字萬用表，低頻毫伏表，測試需準備以上幾種儀器。具體測試方法(如圖4 所示)。圖中取樣電阻為RS,負載電阻為RL.

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1 和2 兩端的值用萬用表測為實測值電流值，3 和4 兩端的值用低頻毫伏表測為輸出紋波電壓值。為了比較真實值與測量值之間的誤差，我們選定了20-2000ma 八個值進行比較，誤差計算公式為：

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在公式中測量值為I2,顯示值為I1.

3.2 測試結果

設定值和測量值之間的誤差，當測量十次改變負載電阻時為：RL=8Ω，設定值為I3,C1=(I2-I3)/I3 為測量誤差。測量誤差的標準偏差：RL=18Ω，S1=0.0036ma,S1=0.0031ma.設定值和顯示值之間的誤差為：RL=8Ω 時，C2=(I1-I3)/I3 為測量誤差，RL=20Ω，S2=0.0041ma,S2=0.124ma, 為測量誤差的標準偏差。誤差的百分率變化范圍在0.017 至0.36 之間。

4 控制部分

本文所介紹的系統是對輸出電流進行雙路控制，也就是有兩種控制信號的來源方式，一種是根據工業應用的需求，通過A/D采樣獲取控制信號，根據在匯編程序中多次的數據實測，將固定的表格設計好，把控制數據通過查表給D/A 輸出，使恒流源單元所產生的對應穩定電流得到控制。利用手動輸入的方式，對用戶輸入的理想電流值進行判斷，然后根據查表，由D/A 來實現控制數據的輸出，以此獲得相應大小的電流，該功能還可以讓電流的初值用戶進行預設。以上兩種控制方法是不能同時起作用的，通過程序可以實現自動采樣和鍵盤這兩種不同控制方式進行自動切換。在同時使用LED 交互顯示時，為A/D 采樣控制時，輸出電流的大小要實時顯示;為鍵盤控制時，用戶的輸入狀況則要顯示。

參照輸入電壓和恒流源輸出電流的關系來制表，而且可以將一些非線性問題在指標過程與予以修正。在制表的過程中由于還需要分寫考慮到A/D 的應用情況和鍵盤輸入初值有差別所造成的情況。以鍵盤初值為例來考慮：若10ma 是用戶輸入的電流，1v 為其所對應的控制電壓，(00110010)2=(50)10 為間接對應的8 位二進制數，那么(00110010)2 則為軟件表中所對應的值。

A/D 采樣控制與鍵盤方式基本一致，只是多了一個對采樣值的判斷。

5 軟件程序的設計

首先對包括：8297 工作狀態的初始化;自動采樣控制標志位和標識鍵盤手動操作的初始化;中斷初始化;一些用到的寄存器的初始化，整個系統進行初始化。規定F0=1 時為A/D 采樣控制，F0=0 時為鍵盤控制，初始寫初始設定狀態，此處為鍵盤的狀態，LED 數碼管顯示為P,也是表示鍵盤狀態，啟動D/A 進行轉換。并等待鍵盤按下，開始循環等待。當中還加入了一些如：A/D 采樣控制顯示A;鍵盤控制狀態為P,確定按鈕顯示等交互的顯示是E.

6 小結

本文的這種數控恒流源是基于單片機來設計，在工業生產和應用中具有實時采樣控制的特點，應用需要是用對應大小恒定的電流作為下級控制的信號來實現鍵盤手動輸入和采樣自動輸入的雙重控制，而且能自由地切換兩種控制方式下的數控恒流源電路，這種數控恒流源線性良好，電流輸出穩定。在污水處理的加藥環節上，可以通過對加藥閥門的開啟度進行控制，從來達到控制加藥量的作用，經過認定，在對必要軟件進行相應的調整后，一些工業應用需求完全可以得到滿足。