AT89C51单片机在单双电桥检定装置中的应用

1、（AT89C51）单片机在单双电桥检定装置的开发应用 赖振学1 洪传平2 陈捷东3 汤宏浪4侯小敏5（1福州亿森电力设备公司：2泉州电业局3石狮电力公司4 漳州电业局 5三明电业局） 本文根据AT89C51与MCS-51 兼容 和4K字节可编程闪烁存储器 的特点,提出了AT89C51单片机在单双电桥检定装置的开发应用和在电力仪表检定中的应用方法,对ES-2010单双电桥检定装置的总体设计、实现和开发方法进行了阐述. 关键词: AT89C51, ES-2010单双电桥检定装置, 电测仪表检定, 单双电桥检定方法1 引言三次平衡双电桥是用于精密比较10-3102范围内同标称值标准电阻的仪器。通过电

2、桥的三次平衡调节，可以有效地消除标准电阻的电位引线电阻、连接导线电阻和端钮接触处的过渡电阻等对测量小电阻的影响。达到高精度标准电阻的比较。单双电桥检定装置依据JJG982-2003直流电阻箱检定规程和JJG125-2004直流电桥检定规程生产的,用于整体检定携带型单电桥。2 单双电桥智能检定的原理由AT89C51单片机在单双电桥检定装置由数字化标准电阻箱、和RS-232对接计算机和打印机及ES应用软件组成，实现了检定过程的自动化和智能化。本系统在VB6.0开发下生成的ES-2010软件EXE软件实现了：1、可检定0.1级至0.05级便携式直流单双电桥；2、计算机可读出标准电阻箱示值更正值，能提

3、高电阻箱的准确度，进一步确保检定质量。3、计算机屏幕提示操作步骤，自动数据采集、数据处理、结果判断、自动生成和打印根据用户订制的检定（校准）证书和原始记录；4、自动作数据的存贮和管理，并具查询功能3 系统模块ES-2010单双电桥检定装置包括A/D采样电路和单片机控制电路，如图3所示。在系统中，A/D采样电路对检波后产生的直流电压进行采样，转换成数字信号，并且将数据传输到单片机；单片机对此数据进行判断，当采集到的直流电平为最小值时，通过AGC过程实现了ES-2010单双电桥检定装置的智能化数控调谐。A/D采样电路的作用是对有效值检波输出的模拟信号采样，转换成数字信号，然后由单片机进行处理。单片

4、机控制电路主要实现采样后数据的处理、电容档的选择(控制继电器的通断)和数控电位器的控制。4 系统设计与实现系统硬件电路中最关键的部分AT89C51单片机。系统总体电路结构如图4所示。本系统的目的是实现自动调谐陷波， X9C103与单片机的接口是3总线方式，3个控制端口分别为U/D、INC和CS，实际设计中，3个端口分别与单片机的P2.O、P2.1和P2.2相连。X9C103的滑动头带有40 的固定阻值，因此其实际阻值变化范围是4010040，步进量为100。4.2 检波与A/D转换考虑到在失真度测量中输入信号本身就是不规则的失真信号，而由分立元件组成的有效值检波电路是在检测出信号的峰值 后按照

5、一定的关系计算得出有效值，一般只能用于检测规则信号(诸如正弦波等信号)，输出误差比较大，不适用于失真度仪，所以本系统交流检测信号-直流有效值的转换采用了AD536型转换电路。AD536是美国ADI公司推出的专门用于真有效值-直流转换的单片集成电路。AD536A可广泛用于标准正弦波或非周期、非正弦且叠加直流电平的各种噪声及机械传感信号的精确测量。在本系统中必须对每次ES-2010的智能谐振频率调整后的输出信号进行测量，使用ADC0809型通用8位并行模/数转换器将检波后的直流信号转换为2进制数据由单片机处理。ADC0809有8路模拟输入通道，为完成 ALC(自动电平控制)电路，采用LM336-5

6、型集成稳压电源。4.3 单片机控制本系统选用了AT89C51型单片机。无论从成本、处理速度或存储容量考虑，选用AT89C51都是很合理的。本系统启动后，单片机程序首先初始化(即电容值选取0.22 nF，数控电位器为最小值40 )，然后单片机控制ADC0809进行采样，读取P0口数据进行处理。先对整个系统进行粗扫，也就是说先不改变数控电位器的阻值，只进行电容换档，当程序扫描完整个7档电容后，对ADC0809的数据进行比较，取最小值对应的电容档作为系统所需要的档。X9C103接口是3总线式，通信协议比较简单，编程较方便。图5所示为本系统的软件流程。5 结束语本文叙述了ES-2010单双电桥检定装置

7、的设计，为了能很好完成其功能，笔者设计并制作了AT89C51单片机电路，和开发过程，本系统从开发到市场应用中，成功的在泉州电业局：石狮电力公司： 漳州电业局：三明电业局和龙岩电局仪表班单双电桥检定中稳定多年运行. 参考文献：参1： 赖振文 计量与测试技术2008年 第02期ES-2010单双桥智能检定在电力仪表检定过程推广和应用参 2：陈捷东 Chen Jiedong 期刊论文  电工技术- 2005年10期- ,  石狮电力公司,福建,泉州电能计量装置失压后电量追补新方法 作者表：  作者1：赖振学（1978/5-）职称：高级工程师 单位：福州亿森电力设备有限公司总工程设计师，地址：福州华林路303号铂晶时代18层 邮编：350013 作者2：洪传平（1964/1-）职称：电测仪表高级技