基于单片机高压泄漏电流的测试仪的设计.doc

摘要：随着社会的科技的发展，自动化设备的应用越来越普及。我们身边的电力电子产品接触的野越来越多，谈到电力方面，专业的来说分为强电和弱电，往往在自动化中强电和弱电同时出现，强电带来动力的同时也伴随着工人的安全问题，特别是高压大电流的场合常常在电缆线路周围存在着各种各样的泄漏电流，时刻威胁着工人的人身安全，在进行作业时候检测这些泄漏电流就相当重要了。

本课题内容是检测交流高压泄漏电流，在本课题当中，检测泄漏电流会涉及到均方根算法。本课题检测高压泄漏电流的方法，即利用电流传感器采集电流信号，将电流信号转换为电压信号，再通过加法电路将电压平移抬升。-再利用单片机STM32F103C8T6的内部AD模块采集两路加法器输出的信号，按照50赫兹的交流频率进行采集。一个测试周期采样64个点， 64个采样数据按照RMS(均方根)算法计算出采集电压值，根据采集电压值计算出实际测量的交流电流大小，把得到的电流在OLED显示屏显示出来。

本课题是能够检测交流高压泄漏电流的大小，电流值能够在液晶显示器上显示出来。如果当泄漏电流大于报警限时，启动报警模块（蜂鸣器报警），并在液晶显示器显示报警提示，其中通讯模块可以实时的显示出泄漏电流值和报警提示。

关键词：泄漏电流；均方根；采集信号；

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1课题研究的背景和意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3高压泄漏电流测量仪的发展主要向以下几个趋势发展：-2

2系统硬件设计-3

2.1 总体方案设计-3

2.1.1 系统设计的技术要求-3

2.1.2方案设计-3

2.1.3设计规划-4

2.2主控单元的设计-5

2.2.1 主控单元选型-5

2.2.2 晶振电路-7

2.2.3 复位电路-7

2.2.4 芯片电源供电-7

2.3传感器模块的选择-8

2.4信号采集电路的设计-9

2.4.1 电流转电压电路-9

2.4.2 电压抬升电路-10

2.5 AD采集模块的设计-10

2.6显示模块的设计-11

2.6.1 显示模块选型-11

2.6.2 显示模块原理设计-12

2.7 报警模块的设计-13

2.8 通讯模块的设计-13

2.9 电源模块的设计-14

3 软件设计-16

3.2 主程序的设计-17

3.3 信号采集的设计-20

3.4 均方根算法程序的设计-21

3.5 显示模块的程序设计-22

3.6 串口通讯的程序设计-23

4系统的调试-27

5总结与展望-30

参考文献-31

致谢-32