相角测量电路--LM339+单片机+红绿灯

相角测量电路

4.4.1电路原理图

相角测量电路分别将变压器高压侧线电压和高压侧相电流波形经比较器变为方波，输入到单片机中，以供单片机计算它们之间的相位差，从而求出功率因数。其电路原理图如图4.5所示。

  

图4.5  相角测量电路原理图

4.4.2 主要器件

本电路主要应用器件为LM339。LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，它采用14脚双列直插塑料封装，其外型及管脚排列如图4.6所示。LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”，表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点)，另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻(称为上拉电阻，选3~15K)。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。

图4.6  LM339外型及引脚图

LM339中的电压比较器具有如下特点：

(l)失调电压小，典型值为2mV。

(2)电源电压范围宽，单电源为2~36V，双电源电压为 1V ~ 18V。

(3)对比较信号源的内阻限制较宽。

(4)共模范围很大。

(5)差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压。

(6)输出端电位可灵活方便地选用。

4.4.3电路分析

在电路中，LM339采用单电源供电。因为需要测量的是变压器高压侧的电压和电流的相角，因此被测量的电压和电流分别取于变压器高压侧端的电压互感器和电流互感器。在电路中，LM339同相输入端与反向输入端之间并联两个二极管。当同相输入端大于反相输入端时，二极管D1导通，D2截止，输出为高电平；当同相输入端小于反相输入端时，二级管D2导通，D1截止，输出为低电平。从而将交流正弦波转变为直流方波输入到单片机中，以求得相角。这样设计电路可以使得比较器同相和反相输入端之间的电压差值保持为0.7V，防止了电压值过高对比较器造成的影响。
本人是学生在弄毕业设计，我的意思是单片机输出信号来控制红绿灯，分别代表输入信号的不同吧，比如电压超前电流、电压之后电流，但是我有如下问题：1.我怎么得到在感性和容性负载电路中的电压、电流波形输入LM339，我手上只有24v 的交流电
                                                 2.我把处理的信号输入单片机，单片机怎么控制红绿灯
菜鸟求解救中，本人QQ:244039173，在线等啊、、、，如果好的话本人给你相应的报酬！

我上传了电路图，本人要做的就是变电站的电压无功综合控制器，现在就要解决这个相角测量，反映功率因素的情况，通过显示红绿灯来得知功率因数的情况，进而进行投切电容、、、、真心求助，有报酬！

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什么东西啊?看不明白！