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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 數(shù)控直流電流源
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 整個(gè)作品由電源模塊、鍵盤和顯示模塊、AD轉(zhuǎn)換、DA轉(zhuǎn)換、單片機(jī)和輸入輸出電路組成，通過單片機(jī)的處理，在鍵盤上輸入想要獲得的電流值，從而在輸出電路上產(chǎn)生相應(yīng)的電流值，操作方便，能滿足要求，能耗低，有廣泛的應(yīng)用前景
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)采用ATmega16單片機(jī)作為核心，輔以帶反饋?zhàn)苑€(wěn)定的串調(diào)恒壓源，可以連續(xù)設(shè)定0mA---2000mA的電流值，根據(jù)設(shè)定的電流值，單片機(jī)由ADC0809對精密電阻康銅絲電壓的監(jiān)控，由DAC0832直接控制輸出電流，形成閉環(huán)回路，保持恒流。為了滿足精度要求，采用單片機(jī)自動(dòng)控制換檔電路，形成粗調(diào)和微調(diào)結(jié)合，保證了精度。由于使用了雙閉環(huán)控制，不僅提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且，保證了調(diào)節(jié)電流源的精度。系統(tǒng)的自我保護(hù)和報(bào)警功能，具有一定的智能性，同時(shí)，增加了其運(yùn)行的安全性和可靠性。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：高精度寬范圍輸出的電流源。基本思路：以ATMEGA16為核心，輔以帶反饋?zhàn)苑€(wěn)定的串調(diào)恒壓源，可連續(xù)設(shè)定0-2A的電流值，根據(jù)設(shè)定的電流值，ADC0809對精密電阻進(jìn)行電壓監(jiān)測，DAC0832控制輸出電流，形成閉環(huán)回路，保持恒流。創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵：雙閉環(huán)高精度控制。技術(shù)指標(biāo)：可設(shè)置并顯示電流值，輸出電流范圍：0—2A;紋波電流≤0.5mA;輸出電流變化絕對值≤輸出電流的0.1％+1mA
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 現(xiàn)有基于傳統(tǒng)的模擬電路的電流源雖然可實(shí)現(xiàn)高精度、寬電流范圍輸出，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整困難，指示不直觀，電流值固定，或是有限數(shù)值檔的電流值輸出，不便于通用。而目前數(shù)控直流電流源一般采用運(yùn)放構(gòu)成的電流電壓轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)方案大多為開環(huán)系統(tǒng)，主控制器僅用于數(shù)字給定及顯示，沒有對輸出電流進(jìn)行檢測和控制。本作品在傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用控制系統(tǒng)中反饋與控制原理，引入電流負(fù)反饋，在采樣電阻上獲取和電流成正比的采樣電壓，實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋，形成恒流輸出的閉環(huán)控制系統(tǒng)。為使智能穩(wěn)壓電源能可靠、安全地工作，本作品設(shè)置了多重監(jiān)測和保護(hù)系統(tǒng)，主要是過流保護(hù)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年1月7日大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中獲得特等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利實(shí)施許可。即我方作為專利權(quán)人或者授權(quán)人的讓與方，許可受讓方在約定的范圍內(nèi)實(shí)施專利的技術(shù)轉(zhuǎn)讓形式。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品，現(xiàn)場演示，圖片，錄像
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用說明：在設(shè)置模塊利用鍵盤的“+”、“-”來設(shè)定所需電流值，可以連續(xù)設(shè)定0--2000mA的電流。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢：采用雙閉環(huán)高精度控制，具有自我保護(hù)和智能性，增加了其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，可靠性高、體積小、操作簡單方便、人機(jī)界面友好。同時(shí)，采用低價(jià)格、低功耗、高精度的通用元件，具有較高的性價(jià)比?？捎糜谳敵鲭娏鲗挿秶透呔鹊目刂茍龊稀Ｔ趦x器儀表、工業(yè)控制及測量領(lǐng)域中有著廣泛重要的應(yīng)用價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前，國內(nèi)外在電源產(chǎn)業(yè),占主導(dǎo)地位的產(chǎn)品主要有各種線性穩(wěn)壓電源、通用AC/DC開關(guān)電源, DC/DC開關(guān)電源,大功率高頻高壓直流穩(wěn)壓電源、綠色照明電源等。但它們具有各自的缺陷難以克服，而現(xiàn)有的基于傳統(tǒng)模擬電路的電流源雖然可以實(shí)現(xiàn)高精度、寬電流范圍輸出，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 調(diào)整困難，指示不直觀。一般的恒流電流源往往是電流值固定，或是僅有幾個(gè)有限數(shù)值檔的電流值輸出，不便于通用。目前，數(shù)控直流電流源一般采用由運(yùn)放構(gòu)成的電流電壓轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)方案大多為開環(huán)系統(tǒng)，主控制器僅用于數(shù)字給定及顯示，不對輸出電流進(jìn)行檢測和控制。
