一种数控恒流源电路的设计

3 电路分析及测试

3.1 测试方法

外接220v 交流电源，数字万用表，低频毫伏表，测试需准备以上几种仪器。具体测试方法(如图4 所示)。图中取样电阻为RS,负载电阻为RL.

1 和2 两端的值用万用表测为实测值电流值，3 和4 两端的值用低频毫伏表测为输出纹波电压值。为了比较真实值与测量值之间的误差，我们选定了20-2000ma 八个值进行比较，误差计算公式为：

在公式中测量值为I2,显示值为I1.

3.2 测试结果

设定值和测量值之间的误差，当测量十次改变负载电阻时为：RL=8Ω，设定值为I3,C1=(I2-I3)/I3 为测量误差。测量误差的标准偏差：RL=18Ω，S1=0.0036ma,S1=0.0031ma.设定值和显示值之间的误差为：RL=8Ω 时，C2=(I1-I3)/I3 为测量误差，RL=20Ω，S2=0.0041ma,S2=0.124ma, 为测量误差的标准偏差。误差的百分率变化范围在0.017 至0.36 之间。

4 控制部分

本文所介绍的系统是对输出电流进行双路控制，也就是有两种控制信号的来源方式，一种是根据工业应用的需求，通过A/D采样获取控制信号，根据在汇编程序中多次的数据实测，将固定的表格设计好，把控制数据通过查表给D/A 输出，使恒流源单元所产生的对应稳定电流得到控制。利用手动输入的方式，对用户输入的理想电流值进行判断，然后根据查表，由D/A 来实现控制数据的输出，以此获得相应大小的电流，该功能还可以让电流的初值用户进行预设。以上两种控制方法是不能同时起作用的，通过程序可以实现自动采样和键盘这两种不同控制方式进行自动切换。在同时使用LED 交互显示时，为A/D 采样控制时，输出电流的大小要实时显示;为键盘控制时，用户的输入状况则要显示。

参照输入电压和恒流源输出电流的关系来制表，而且可以将一些非线性问题在指标过程与予以修正。在制表的过程中由于还需要分写考虑到A/D 的应用情况和键盘输入初值有差别所造成的情况。以键盘初值为例来考虑：若10ma 是用户输入的电流，1v 为其所对应的控制电压，(00110010)2=(50)10 为间接对应的8 位二进制数，那么(00110010)2 则为软件表中所对应的值。

A/D 采样控制与键盘方式基本一致，只是多了一个对采样值的判断。

5 软件程序的设计

首先对包括：8297 工作状态的初始化;自动采样控制标志位和标识键盘手动操作的初始化;中断初始化;一些用到的寄存器的初始化，整个系统进行初始化。规定F0=1 时为A/D 采样控制，F0=0 时为键盘控制，初始写初始设定状态，此处为键盘的状态，LED 数码管显示为P,也是表示键盘状态，启动D/A 进行转换。并等待键盘按下，开始循环等待。当中还加入了一些如：A/D 采样控制显示A;键盘控制状态为P,确定按钮显示等交互的显示是E.

6 小结

本文的这种数控恒流源是基于单片机来设计，在工业生产和应用中具有实时采样控制的特点，应用需要是用对应大小恒定的电流作为下级控制的信号来实现键盘手动输入和采样自动输入的双重控制，而且能自由地切换两种控制方式下的数控恒流源电路，这种数控恒流源线性良好，电流输出稳定。在污水处理的加药环节上，可以通过对加药阀门的开启度进行控制，从来达到控制加药量的作用，经过认定，在对必要软件进行相应的调整后，一些工业应用需求完全可以得到满足。