2018年TI杯大学生电子设计竞赛题H-简易功率测量装置.docx

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2018年TI杯大学生电子设计竞赛

H题：

简易功率测量装置（高职高专）

1．任务

利用TI的MSP430F5529设计并制作一个简易功率测量装置（图1淡色相框内部分），用以测量交流或直流电源负载上的功率，并实时数字显示该功率值。

功率测量连接示意图如图1所示，图中A、B、C和D分别为四个测试端点。

“信号处理及显示电路”部分可单独由外加电源供电。

交流电源可采用带功率输出的信号源，负载电阻可采用额定功率大于1W的可变电阻。

2．要求

（1）负载为纯电阻，采用直流供电，电源电压在200mV~5V时，调整负载电阻，能测量40mW~1W负载功率，误差小于1%。

（18分）

（2）负载为纯电阻，采用50Hz正弦交流供电，电源电压有效值在1V~5V时，调整负载电阻，能测量40mW~500mW负载功率，误差小于5%。

（18分）

（3）该装置能自动识别交流、直流供电，并自动选择量程。

（20分）

（4）负载为纯电阻，采用直流供电。

电源电压在200mV~30V时，调整负载电阻，能自动测量40mW~1W负载功率，误差小于1%。

（12分）

（5）负载为1000μF电解电容与电阻串联的网络，采用50Hz正弦交流供电。

电源电压有效值在1V~5V时，调整负载电阻，能测量40mW~500mW负载有功功率，测量误差小于5%。

（12分）

（6）尽量降低“功率取样电路”网络自身的功耗，减少其接入电路对被测电路的影响。

（20分）

（7）设计报告：

（20分）

项目

主要内容

满分

方案论证

比较与选择，方案描述

3

理论分析与计算

系统相关参数设计

5

电路与程序设计

系统组成，原理框图与各部分的电路图，系统软件与流程图

5

测试方案与测试结果

测试结果完整性，测试结果分析

5

设计报告结构及规范性

摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性。

2

总分

20

3．说明

（1）正弦交流供电装置可采用功率型信号放大器。

（2）测试中A、B、C和D四个端子不能改变或调整，测试过程中不能手动更换取样电路。

C和D两个端子预留鳄鱼夹子，以便更换负载。

（3）实际功率可通过用两块4位半数字万用表同时测量负载电阻上的电压电流计算得出。

（4）如第（3）项未完成，则以后内容不测。

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