一種高速交流信號有效值測量方法

　　本文以真有效值測量芯片AD736為核心，利用數(shù)控滑動變阻器AD5204設計了非常密集且分布均勻的檔位，輔之以快速檔位確定算法，使得AD736總是工作在響應比較快的狀態(tài)，在保證精確性的同時提升了儀表的響應速度。

　　引言

　　在科研和生產實踐中，存在大量需要快速對非正弦信號有效值進行測量的場合。使用平均值代替有效值的方法，會隨著被測信號波峰因數(shù)的增加而引入大的誤差。利用集成有效值測量芯片AD736雖然能夠對任何波峰因數(shù)小于5、頻率小于100kHz(1%誤差)信號進行精確測量，但是由于缺乏對其工作狀態(tài)的控制，響應速度不能有效保證，限制了其在高速測量儀表上的應用。本文通過密集檔位的設計，不但能夠對AD736的工作狀態(tài)加以有效控制，而且可以對整個儀表的響應時間進行準確計算，有利于制造高速可靠的有效值測量儀表。

　　模塊設計

　　硬件電路設計

　　系統(tǒng)結構如圖1所示。

　　前置信號調理電路用于把被測信號轉換為后級可以接受的形式和強度，儀表的量程由這部分決定。當需要改變量程時，僅對這部分進行修改即可。可調放大器完成改變儀表檔位的功能。信號經集成RMS-to-DC芯片AD736后由AD采樣送至單片機，后者根據(jù)估值換擋算法操作可調放大器，并接收這種調節(jié)效果(反饋)。根據(jù)反饋再次調節(jié)，如此循環(huán)工作實現(xiàn)對被測信號的跟蹤測量。

　　AD736的最優(yōu)工作區(qū)

　　AD736的測量精度雖高，但是響應速度卻大大受到外圍器件配置和輸入信號有效值的影響，如圖2所示。