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基本信息

项目名称:
数控直流电流源
小类:
机械与控制
简介:
整个作品由电源模块、键盘和显示模块、AD转换、DA转换、单片机和输入输出电路组成,通过单片机的处理,在键盘上输入想要获得的电流值,从而在输出电路上产生相应的电流值,操作方便,能满足要求,能耗低,有广泛的应用前景
详细介绍:
本系统采用ATmega16单片机作为核心,辅以带反馈自稳定的串调恒压源,可以连续设定0mA---2000mA的电流值,根据设定的电流值,单片机由ADC0809对精密电阻康铜丝电压的监控,由DAC0832直接控制输出电流,形成闭环回路,保持恒流。为了满足精度要求,采用单片机自动控制换档电路,形成粗调和微调结合,保证了精度。由于使用了双闭环控制,不仅提高了系统的稳定性,而且,保证了调节电流源的精度。系统的自我保护和报警功能,具有一定的智能性,同时,增加了其运行的安全性和可靠性。

作品图片

  • 数控直流电流源
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  • 数控直流电流源
  • 数控直流电流源

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

目的:高精度宽范围输出的电流源。基本思路:以ATMEGA16为核心,辅以带反馈自稳定的串调恒压源,可连续设定0-2A的电流值,根据设定的电流值,ADC0809对精密电阻进行电压监测,DAC0832控制输出电流,形成闭环回路,保持恒流。创新点、技术关键:双闭环高精度控制。技术指标:可设置并显示电流值,输出电流范围:0—2A;纹波电流≤0.5mA;输出电流变化绝对值≤输出电流的0.1%+1mA

科学性、先进性

现有基于传统的模拟电路的电流源虽然可实现高精度、宽电流范围输出,但其结构复杂,调整困难,指示不直观,电流值固定,或是有限数值档的电流值输出,不便于通用。而目前数控直流电流源一般采用运放构成的电流电压转换电路与单片机结合,设计方案大多为开环系统,主控制器仅用于数字给定及显示,没有对输出电流进行检测和控制。本作品在传统电路设计的基础上,利用控制系统中反馈与控制原理,引入电流负反馈,在采样电阻上获取和电流成正比的采样电压,实现负反馈,形成恒流输出的闭环控制系统。为使智能稳压电源能可靠、安全地工作,本作品设置了多重监测和保护系统,主要是过流保护。

获奖情况及鉴定结果

2011年1月7日大学生电子设计竞赛中获得特等奖。

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

专利实施许可。即我方作为专利权人或者授权人的让与方,许可受让方在约定的范围内实施专利的技术转让形式。

作品可展示的形式

实物、产品,现场演示,图片,录像

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

使用说明:在设置模块利用键盘的“+”、“-”来设定所需电流值,可以连续设定0--2000mA的电流。 技术特点和优势:采用双闭环高精度控制,具有自我保护和智能性,增加了其运行的安全性和稳定性,可靠性高、体积小、操作简单方便、人机界面友好。同时,采用低价格、低功耗、高精度的通用元件,具有较高的性价比。可用于输出电流宽范围和高精度的控制场合。在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着广泛重要的应用价值。

同类课题研究水平概述

当前,国内外在电源产业,占主导地位的产品主要有各种线性稳压电源、通用AC/DC开关电源, DC/DC开关电源,大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源等。但它们具有各自的缺陷难以克服,而现有的基于传统模拟电路的电流源虽然可以实现高精度、宽电流范围输出,但其结构复杂, 调整困难,指示不直观。一般的恒流电流源往往是电流值固定,或是仅有几个有限数值档的电流值输出,不便于通用。目前,数控直流电流源一般采用由运放构成的电流电压转换电路与单片机结合,设计方案大多为开环系统,主控制器仅用于数字给定及显示,不对输出电流进行检测和控制。
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