±1%精度的功率計
圖1 功率計達到了±1%的精度,其輸出電壓正比于負載功率
圖2 在3W至14W的范圍內(nèi),測量功率達到了優(yōu)于±1%的精度
電流傳感器(U2)測量輸出電流,四象限模擬電壓乘法器(U1和U3)產(chǎn)生輸出電壓和電流的乘積,可選的單位增益反相器(U4)將乘法器輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橥噍敵?。對?V至15V之間的乘法器輸入(J1和J2),該乘法器具有最高的精度。由下式選擇電流檢測電阻RSENSE:
RSENSE(Ω)=1/[P(W)]
這里,RSENSE的單位為歐姆,輸出功率P的單位為瓦特。例如,如果輸出到負載的功率為10W,則選擇RSENSE=0.1Ω。
圖1電路采用0.1Ω的電流檢測電阻,其傳遞函數(shù)為單位增益,即輸出電壓等于負載功率。例如,在負載功率為10W時,其輸出電壓為10V。如果想改變傳遞函數(shù)增益,按照下列公式選擇電流檢測電阻:
Gain=10RSENSE
圖2比較了測量的功率誤差與圖1電路的負載功率。值得一提的是,在3W至14W負載功率范圍內(nèi),測量功率優(yōu)于±1%。
為了正常工作,模擬乘法器必須先按照下列步驟進行校準(也可以在Motorola的MC1495產(chǎn)品資料上找到)。為了校準乘法器,去掉跨線器J1(X輸入)和J2(Y輸入),接著完成下列步驟:
?X輸入零點調(diào)節(jié):將1.0kHZ、5VP-P正弦波接入Y輸入端,并將X輸入端接地。通過示波器監(jiān)測輸出,調(diào)節(jié)PX,使輸出正弦波幅度為零。
?Y輸入零點調(diào)節(jié):將1.0kHZ、5VP-P正弦波接入X輸入端,并將Y輸入端接地。通過示波器監(jiān)測輸出,調(diào)節(jié)RY,使輸出正弦波幅度為零。
?輸出零點調(diào)節(jié):將X和Y兩個輸入端都接地,調(diào)節(jié)ROUT,直到輸出直流為零。
?比例系數(shù)(增益):將X和Y輸入端都接10VDC,調(diào)節(jié)RSCALE,直到輸出電壓為10VDC。
?如果需要,可重復(fù)上述過程。
評論