1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

在二十一世纪，因为半导体技术与计算机技术的高速突破，使得电力测量系统也发生了革命性的突破。提高电能测量技术、变机械式功率表为智能型数字功率表已成为当前时代最为迫切的需求之一。电力测量系统的智能型数字表通常是以单片机为核心，配置一定的外围电路和软件，能够实现多种功能。在软件和硬件的设计中，系统的抗干扰性和系统的实时性与准确度成了解决数字表的关键所在。

虽然数字化测量技术成为了该领域的发展前沿，可是由于现代化的测量还处在技术革新阶段，所以这种基于单片的数字化测量仪器的认可度和普及率还处在一个有待于深度开发的水平。现如今，数字化已经充斥了我们生活的世界，数字化也依然成为了这个时代发展的重要标志，同时也集中体现了现代社会与现代化经济的并存。 如何可以将数字化时代的发展与国家的发展联系起来，那么它就可以用来衡量我国的现代化技术在世界数字化技术领域的水平高低。可以预见，在不久的将来，数字化的应用会广泛的影响整个国家的各行各业因此我们要将数字化技术的发展作为国家发展的一个重要指标。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

该系统实现的功能主要有：

(1) 对电压和电流进行采样，再经模数转器，模拟量变为对应的数字量，将转化成的数字量再送往单片机中，数据处理后，将结果数字量送往数码管；

(2) 数码管显示器实时显示所测得的功率值。

为了实现系统功能，主要研究以下内容：

(1) 分析功率测量常用的几种方法；

(2) 确定所需按键个数；

(3) 对系统每个模块充分考虑，选择最适合的测量方法；

(4) 功率测量中硬件电路和软件模块的设计。

2.2技术方案：

按照系统设计功能的要求，初步确定系统由主控制模块、数据采样模块、A/D转模块以及数据显示模块。主控芯片选择AT89S52单片机。数据采集选择电压互感器和电流互感器，A/D转化模块泽选择MAX197的模拟信号输入电路拥有5MHz的信号带宽，当使用内部采集控制模式并使用外接2MHz时钟时，可达到100kSa/s的通速率，显示模块则用24位LM016L液晶显示器，如图2.1。

通过对电流电压的分别采样得到元器件二端的电流和电压就可以实现对器件的功率的数字测量。电流的采样实际上是通过测量器件二端的电流，这里需要明确一点是电流无法直接送到模数转换器中进行数字化处理，必须将电流转换成电压才能够进行数字化处理。通过将电流转换成电压送到模数转换器进行数字化处理。因为需要测量我们现实中的交流电，故需要得出电压电流的相位角，并且在电压电流采样前需要进行将大电压变为小电压，电流也同样如此。电压的采样一般是通过电阻并联进行电压的调节，通过对元器件的实时电压的测量，送入模数转换器中模数进行转换。电流一般串联采样再送到模数转换器中转换。然后送入51单片机中进行处理，通过还原放大原始采样的电压电流。继而通过单片机里的乘法运算得到元器件二端的电流电压的乘积，即是元器件的功率，然后通过外接电路通过显示模块进行显示。

3. 研究计划与安排

第1-3周：通过网络及图书馆文献等资源，搜集相关课题资料，并根据自己的实际学习及研究能力完成开题报告；

第4周：查阅资料，了解功率测量的基本方法，给出基于51单片机的功率测量系统方案；

第5-7周：利用仿真软件画出功率测量电路图；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 藏春华等.电子线路设计与应用.高等教育出版社,2004.7

[2] 丁元杰.单片机原理与应用．北京：机械工业出版社，2011.

[3] 边海龙，孙永奎.单片机开发与典型工程项目实例.电子电子工业出版社，2008.