数字式工频有效值多用表分析

无功功率测量值(var）

有功功率

测量误差

无功功率

测量误差

0.248

0.220

50.38

19.17

-0.61

-0.23

0.503

0.445

205.1

79.27

-3.7

-1.42

1.001

1.879

801.8

327.3

-12.6

5.2

1.497

1.304

1771

749.6

26

11.3

2.006

1.743

3162

1392

38

16

2.508

2.175

4934

2146

68

29

3.009

2.609

7090

3126

93

64

3.500

3.026

9572

4258

103.46

46

4.007

3.467

12590

5538

153.1

72.56

表三功率因数数据

实际功率值

功率值测量

0.9346

0.9298

0.9328

0.9314

0.9259

0.9242

0.9209

0.9200

0.9227

0.9217

0.9170

0.9187

0.9150

0.9168

0.9137

0.9124

0.9154

0.9124

表四基波有效值、总谐波数据

方波 输入峰值

基波有效值

总谐波有效值

1V

92.77V

45.87V

2V

184.5V

93.25V

3V

264.1V

127.4V

4V

370V

183.5V

四、误差分析及改善措施

    (1) 调试AD574测试零电压时,显示为在0.0024V和0.0048V之间跳动，原因是AD57

    转换时，有1~2个步长的误差，即2.4mV~4.8mV之间，由于误差恒定，采用软件对误差进行补偿。

    (2) 由于电路信号处理部分的元器件以及模拟开关4051上有一定的压降(约20 mV),虽经软件、硬件修正，在小幅值（或大幅值）的情况下仍会有一定误差。

    (3) 整个系统板由手工焊接完成，布线无法避免线路之间以及外界的电磁干扰，从而会导致一定误差。

    (4) 功率的测量由电压、电流的测量值间接得到，由于误差的累计效应也会使有功、无功测量值与理论值存在差异。

五、结论

    本系统以89C52芯片为核心部件，利用软件编程，实现了对交流电压值、交流电流值、有功功率、无功功率以及功率因数的测量。在元器件上尽量做到使硬件线路简单，减小电磁干扰，充分利用软件编程，弥补元器件的精度的不足。由于水平有限，我们认为系统还有需要改进的地方，例如，采用高精度的元器件，测量算法进一步完善等。

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