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铂电极参数矫正

作者:TSINGHUAJOKING卓晴发布时间:2024-10-29

一、前言

  对于电量测试电路板,对于它的隔离电极进行矫正。这是对应的电路原理图。在这里就不进行解释了。下面给出电路矫正的测试过程。

二、负载1k欧姆

  在测量前,首先将电路板上的地线短路子拔掉,否则会干扰隔离电极的测量信号。首先使用 1k 欧姆的标准电阻作为铂电极负载进行测量。设置 DAC 从 0 变化到 3000,测量单片机对应的ADC,以及 负载电阻上的电压。

  测量 输出 DAC 从 0 变化到 3000,过程中,读取的 ADC的结果,可以看到在这个过程中,ADC与DAC之间呈现线性变化。这是 1k 负载上电压的变化曲线。可以看到随着 DAC 接近2000 的时候,输出电压已经无法满足稳定了。

▲ 图1.1.1 DAC与ADC

▲ 图1.1.2 DAC与VDIM

  根据后面测试,上面出现的电压随机变化,是因为 DM3068电压表的问题。数字万用表的奇怪表现: DM3068[2] 。

三、负载电阻5k欧姆

  将铂电极的电阻设置为 5k欧姆。通过软件,设置 DAC从 0 变化到 3000,测量 ADC数值和 输出负载5k欧姆上的电压。如下时测蓝窗口的数据。

  ADC数据出现小的波动。将 电路板中  C446的电容从原来的 0.1uF 增加到 10uF,重新测量,可以看到所采集到的 ADC数值非常稳定了。 。

▲ 图1.3.1 C446 为 0.1uF时对应的采集数据

▲ 图1.3.2 C446设置为10uF时采集数据

四、矫正铂电极

  下面通过测量,完成对 铂电极的电压以及电流矫正。外部使用 标准5k欧姆电阻作为铂电极的假负载。通过Python程序,一次设置控制单片机的 DAC 数值从 0 变化到 3000,测量模拟通道ADC数值,同时使用外部数字万用表测量5k电阻上的电压。测量 300 个数值。

▲ 图1.4.1 测量数据

  利用测量的数据,需要获得两个校正系数。首先,将测量5k欧姆上的电压除以电阻,得到输出电流的数值。在利用DAC 以及电流数值,测到 输出电流控制线性系数A以及B。第二,利用测量得到的ADC以及电压数值,得到铂电极电压采集线性系数A 和B。利用 DAC 从 100 到 2600 这一段线性数值区域来拟合得到这两组参数。

  使用Python中的线性拟合函数,  确定了电流以及电压的拟合系数。

※ 总  结 ※

  本文记录了对于电量测试电路板的铂电极输入输出参数矫正过程。需要使用到一个 标准的 5k欧姆电阻作为铂电阻的假负载,外部使用 DM3068 数字万用表进行辅助测量。最终可以获得铂电极电压与电流两组线性矫正参数。

参考资料[1]

电量(电流、电压)测量板调试记录: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/141101165

[2]

数字万用表的奇怪表现: DM3068: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/141165607




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