电压表范文第1篇
电流、电压、电阻，是新版初中物理九年级第五至七章的内容。电流、电压、电阻是电学中最基本也是最重要的三个物理量，它们是学习电学其他物理概念的基础，是掌握电学中的物理规律、认识电学中的物理现象所必不可少的知识。这几章的主要内容有：电流的概念和单位，电流表的使用，电压的作用、大小和单位，电压表的使用，电阻的概念、大小决定因素和变阻器。
目前的教学是处在九年级下学期第一轮总复习阶段，对于这三章内容的复习关系到整个电学的复习，能够清晰地掌握好电流、电压、电阻这三个物理量为学生后续课程的复习奠定坚实的基础。
电压表范文第2篇
2 硬件设计
2.1 系统构成
该系统主要包括几大模块:数据采集模块、A/D转换模块、控制模块、显示模块、按键模块等。采用AT89S52作为控制模块, A/D C 0 8 0 9作为A/D转换模块的核心, ADC0809本身具有8路模拟量输入端口, 通过C、B、A, 3位地址输入端, 能从8路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依次轮流改变3位地址输入端的地址, 就能依次对8路输入电压进行测量。LED数码管的显示采用软件译码动态显示, 通过按键模块的操作可以选择8路循环显示, 也可以选择某条单路显示。
2.2 数据采集电路
数据采集电路是系统的主要组成部分, ADC0809具有8路模拟量输入通道IN0～IN7, 通过3位地址输入端C、B、A (引脚23～25) 进行选择。引脚22为地址锁存控制端ALE, 当输入为高电平时, C、B、A引脚输入的地址锁存于ADC0809内部锁存器中, 经内部译码电路译码选中相应的模拟通道。引脚6为启动转换控制端START, 当输入一个2μs宽的高电平脉冲时, 就启动ADC0809开始对输入通道的模拟量进行转换。引脚7为A/D转换器, 当开始转换时, EOC信号为低电平, 经过一段时间, 转换结束, 转换结束信号EOC输出高电平, 转换结果存放于ADC0809内部的输出数据寄存器中。引脚9脚为A/D转换数据输出允许控制端OE, 当OE为高电平时, 存放于输出数据锁存器中的数据通过ADC0809的数据线D0～D7输出。引脚10为ADC0809的时钟信号输入端CLOCK。在连接时, ADC0809的数据线D0～D7与AT89S52的P1口相连接, ADC0809的地址引脚、地址锁存端ALE、启动信号START、数据输出允许控制端OE分别与AT89S51的P3口相连接, 转换结束信号EOC与AT89S52的P3.2相连接。时钟信号输入端CLOCK信号, 由单片机的地址锁存信号ALE得到, 采集电路如图1所示。
3 软件设计
3.1 主程序
主程序包含初始化部分, 调用A/D转换子程序和调用显示子程序, 如图2所示。初始化部分包含存通道数据缓冲区初始化和显示缓冲区初始化。另外, 对于单路显示和循环显示, 系统设置了一个初始标志位。初始化时标志位设置为0, 默认为循环显示, 当它为1时, 则单路显示, 标志位通过外部按键控制。
3.2 数据处理子程序
ADC0809转换之后输出的结果是8位二进制数。由公式 (1) 可知, 当ADC0809输出为 (111111111) 时, 输入电压值VI=5.00V;当ADC0809输出为 (00000000) 时, 输入电压值为VI=0.00V;当ADC0809输出为 (10000000) 时, 输入电压值VI=2.50V。由于单片机进行数学运算时结果只取整数部分, 因此当输出为 (10000000) 时计算出的电压值VI=2.00V, 很不准确。为了提高精确度, 必须把小数部分保留, 具体方法是:如果小数点后保留两位, 在运算的时候分子乘以100, 保留三位就乘以1000。本设计是在小数点后保留两位, 运算方式如公式 (2) 。
由式 (2) 可知当ADC0809输出为 (10000000) 时, 单片机运算结果为250。然后由单片机将250除以10得到商为25, 余数为0, 再将25除以10得到商为2, 余数为5。由此得到较为精确的数值。
4 结语
本设计是基于ADC0809设计的电压检测装置。采用AT89S52单片机进行数据控制、处理, 结构简单, 元件较少, 成本较低, 软件采用C语言实现, 程序简单可读写性强, 效率高。能够实现八路待测电压测量还能够自由选择要测量的通道, 与传统的电路相比, 具有方便操作、处理速度快、稳定性高、性价比高的优点, 具有一定的使用价值。
摘要：本设计用ADC0809来进行电压的采集及模数转换, 用AT89S52单片机来做控制单元, 进行电压的测量和显示。该数字电压表具有电路简单, 成本低等优点, 可以方便地进8路A/D转换量的测量, 并可选择在数码管上滚动显示或单路显示的不同工作模式。
关键词：ADC0809,A/D转换,单片机
参考文献
电压表范文第3篇
【摘要】 电网自动化调度的无功电压管理可以对电网的安全、可靠运行产生直接性的影响，本文分析了电网自动化调度的无功电压管理并且提出了相关的管理措施，以盼能作为参考。
【关键词】 电网 自动化调度 无功电压管理 措施
加強电网自动化调度的无功电压管理，可以有效地把控发电设备的电压、科学地设计无功变压器并且从整体上改进配电线路，从而降低无功功率的损耗，对损耗能源进行重复性的利用，改善供电的质量，使供电系统更为稳固。
一、无功电压管理的优点
采用无功电压管理来对电压差进行控制。可以使电压值更加科学精准，无功功率管理的明显有点在于：（1）可以将电压流向及时地进行合理的分配，确保可以科学地分配无功功率，使供电电压可以得到有效的提升[1]。（2）无功功率管理能够根据功率变化将电压的变动范围计算出来，从而科学地选择电压。但是，对于电网系统中的电能浪费不能单纯依赖无功功率管理，仍需要与无功电压管理进行紧密的结合，以实现电网系统高质量电能的传输能力的提升：（1）当无功功率不能均匀分配的时候，无功电压管理可以将供电系统中的电压情况进行及时有效的分析和处理，从而决议出需要将供电系统的哪一环节加以调节。不仅如此，调节电网系统运行中的所有环节可以有效避免各发配电系统因为重复性工作而造成的电能损耗和机器动荡。（2）合理地分配调节变电站设备的次数，从而确保供电系统可以稳固运行。（3）针对供电系统的电压情况，可以利用全自动化的系统对其运行状况进行综合性的分析，分别在电压使用的高峰期与低潮阶段采用与之相应的运行形态[2]。
二、无功电压管理措施
2.1改善无功功率的措施
在电压的运输过程中，如果不想在输电线路上产生无功功率，具体的改善无功功率措施如下：
（1）如果要在根本上对无功功率进行控制，就需从底层电网开始，对无功功率以及电压差进行逐层的驱除。（2）对需要补偿的无功功率额进行准确的计算。（3）管理者要经常性地调节变电站的无功功率，尽量使电压能够保持稳定，若经过调节还是无法达标，那么就需要及时地上报给上级部门。（4）对于需要维修或者新建的变电站，尽量地对其安装无功补偿设备[3]。（5）对于能够修复无功功率的供电公司应当加强监管力度，促使这部分电力公司可以严格按照相关法规制度对无功功率进行精准的调节与修复。
2.2调节电压的措施
控制电压、设计电压对于修复无功功率有着关键性作用，所以通过计算、控制与调节变压器的电压来保证线路传送的电压符合规定。调整电压的具体措施如下：
（1）工作人员要时常检测与修复变电站的电压以及无功功率，以便无时不刻地设置电压。
（2）按照上级下发的电压指数，变电站的工作人员应当按照当地的气候环境以及用电情况在每日的不同时段适宜地修复电压与无功功率，保证能够合理地对电网进行布置与运用，并且对其他变电站进行监督。
（3）对输电线路内的铜线需加以注意，以免因为发热或断裂而引起漏电，一旦漏电要对正在运行的电压值进行及时性的修复;每一季度都要对输电线路进行清扫与检查，对于破损的线路要及时修复，以保能够有效地对电流进行输送[4]。
（4）输电线路中一旦产生露线或者掉漆，应当对线路进行及时的逐段排查，并且加以修复，保证施工人员能够安全施工，强化安装质量。
（5）变压器在安装前，需要对所用的设备进行仔细的检查，确保其与说明书的使用参数相符合，经过慎重的选择后，再投入到变电站进行工作;详细地检查变压器的两侧线头以及实用功能是否满足要求，并且采用技术手段对购入设备进行检测，确定其最大承受范围之后才可以投入使用。
此外，若要及早地将影响无功功率分配的关键原因找出来并且采取针对性的解决措施，就需要不定期地统计并分析人们的用电情况，坚决杜绝偷电情况，对电表进行定期的更换。不定期地对已建变电站的无功功率以及供电量进行计算与审核，尽可能地接近于理论值，使配电过程更具科学性;明确分工责任，管理并检查好自己负责的线路与设备，根绝电能的多量流失，对供电量不定期地进行统计，与理论数据相结合，对电压落差大的根源加以分析。
三、结语
总而言之，对线路进行及时检查、采取有效的管理体制将电压控制在正常范畴内，以对线路的运输情况进行实际的改善，使输电功率得到提升，营造出性能高、强度高、效率高的运输通道，使电网的配电过程更加高质高效，从而获取良好的经济效益。
参 考 文 献
[1]郭毓斌.电网自动化调度的无功电压管理措施分析[J].商品与质量，2016，（18）：330-331.
[2]刘黎飞，许洋.探析电网自动化调度中无功电压管理的问题及其措施[J].科学与财富，2016，（9）：180-180.
[3]冉江丽.电网自动化调度的无功电压管理[J].建筑工程技术与设计，2018，（36）：2898.
[4]闵国君.浅析电网自动化调度的无功电压管理[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（36）：3966-3967.
电压表范文第4篇
1.1 电压质量标准
我国《供电营业规则》第五十三条规定:“在电力系统正常状况下, 供电频率的允许偏差为:电网装机容量在300万千瓦及以上的, 为±0.2Hz;电网装机容量在300万千瓦以下的, 为±0.5Hz;可见, 在电力系统非正常状况下, 供电频率允许偏差不应超过±1.0Hz”。地五十四条规定:“在电力系统正常状况下, 供电企业供到用户受电端的供电电压允许偏差为:35k V及以上电压供电的, 电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定值的10%;10k V及以下三相供电的, 为额定值的±7%;220V单相供电的, 为额定值的+7%, -10%”。
1.2 影响电压偏差的主要因素
电网在运行中, 电压会因为各种因素的影响而变化。造成电压出现波动的原因大致有以下几个方面。
第一, 如果电网在运行中改变了其运行方式, 相应的会引起功率分布改变、电网扛阻的改变, 导致电压升高或者降低。第二, 受到外部环境的因素, 比如天气寒冷、变热引起用电量大增, 在低负荷时段电压偏高, 高负荷时段电压偏低。第三, 如果供电距离过大, 超过了合理的供电半径或者供电导线截面, 也会影响到电压。第四, 如果用电单位安装的无功补偿电容器采用了“死补”, 在用电高峰期, 就会影响到电网吸收无功, 而低谷负荷时间大量向系统反送无功, 造成电压变动幅度的增加。所谓的“死补”指24h内不论本单位需用无功量多少, 都固定供给一定量的无功。总之, 无功电能的余、缺状况是影响供电电压偏差的重要因素。
1.3 电压偏差超标的影响
上一小节中我们分析了影响电压偏差的主要因素, 在这一小节中主要是总结电压偏差超标来来的危害。电压过高或者过低都会给电网的运行带来严重的危害, 主要表现在以下几点。
第一, 对照明负荷的影响, 电网运行的时候, 如果出现电压过低的情况, 则会因为电压较低使得灯光的发光效率下降, 影响电灯的亮度。比如, 电压每降低5%, 电灯亮度就会降低15%~20%;如果电网运行中, 电压较高, 则会影响到电灯的使用寿命, 增加了经济损耗。
第二, 对整流器、电热、电弧炉等的影响, 整流器、电热、电弧炉负荷的有功功率与电压负荷成正比。比如:电压负荷降低1%, 有功功率则降低2%, 从而降低了用电设备的出力。反之, 电压负荷升高有功功率也会增加。
第三, 对感应电动机负荷的影响, 感应电动机的转矩与电压的平方也是成正比的, 而其滑差率与电压的平方成反比。因此, 如果出现电压下降的情况, 电动机可能因此而烧毁, 但是如果电压长期较高, 则会对电动机的绝缘造成损害。
第四, 较低的电压, 往往会引起低电压保护装置动作, 电磁开关或者空气开关的频繁跳闸, 影响了正常的生产。反之, 电压偏高则会烧毁电气设备的电压线圈。
第五, 电压偏低会降低发电、供电以及用电设备的出力, 增加供电线路及电气设备中的电能损失。
2 加强无功管理, 提高电压质量
电压调整是一项十分复杂的问题, 要从多方面进行努力。实践证明, 无功优化补偿是提高供、用电设备功率因数、减少无功损耗、改善电压质量的有效途径。无功优化补偿讲究全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡;集中补偿与分散补偿相结合, 以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合, 以低压补偿为主;调压与降损相结合, 以降损为主。
2.1 变压器调压
变压器可以分为无载调压和有载调压两种, 无载调压也可以称之为“不带负荷调压”, 这种调压必须在断开变压器高、低压两侧电源之后, 才能调整变压器的分接头的档位。和无载调压相比, 有载调压有着明显的优点, 首先, 可以在不停电的情况下进行调整电压, 并且具有快速、平滑不影响供电的可靠性能;其次, 可调压范围大, 调压级数多, 调整范围可达额定电压的±15%以上。所以, 为了提高电压质量, 可以将无载调压主变更换为有载调压主变。
2.2 无功优化补偿的方式
无功优化补偿的方式有变电站集中补偿、线路补偿、随器补偿、随机补偿等。
2.2.1 变电站集中补偿
利用并联电容器的投切, 配合有载调压主变进行调压。虽然有载调压比较灵活、调压幅度范围大, 但是, 当电网无功功率不足的时候, 有载电压只能改变电压分布, 却不能提供无功, 而这一点正好可以由并联电容器来弥补。投入电容器既增加了网络的无功电力, 同时又提高了网络电压, 较好的提高了电压质量, 保证电网的正常运行。虽然使用这种方法可以提供较可靠的电压, 但是仅仅依靠电容器会使补偿容量选择得很大, 这是一种并不经济的方式。
通过利用并联电容调节器集中补偿, 还需要注意以下几个要求:首先, 要以变压器调压为主要调压方式, 用并联电容器只能作为辅助调压手段;其次, 在用电高峰期的时候, 应首先投入电容器组, 然后根据情况调整电压, 而在用电低谷时, 应首先调整电压, 根据电压情况必要时再切除电容;再者, 利用并联电容器调整电压时, 采用分组安装的方式安装较大容量的电容器, 以确保电压的突变幅度不超过2.5%;最后, 对于容量较大的电容器组应具有自动投切控制装置, 其自动投切方式应采用电压控制为主, 以保证能自动的、适时的控制无功潮流和电压的变化。
2.2.2 随线补偿
随线补偿主要是将补偿电容器安装在线路上, 其目的是为了补偿线路上的无功消耗, 同时使线路末端的电压得到提高。这种补偿方式具有投资少、见效快、投运时间长、降损效果显著等特点, 但是这种补偿方式一般要求选择使用在较大的分支线且负荷集中的地段。
2.2.3 随器补偿
随器补偿是将电容器安装在配电变压器的低压侧, 主要用来补偿变压器的空载无功损耗和漏磁无功损耗。有关技术要求规定, 10k V配电变压器, 容量在100k V安及以上的工副业用户必须进行无功补偿, 并应采用自动投切装置, 补偿电容器的容量根据负荷的性质来确定。
2.2.4 随机补偿
随机补偿就是将电力电容器接在电动机的电源进线端与电动机直接并联。用以补偿电动机的无功消耗。根据我国《农村低压电力技术规程》要求, 对于固定安装, 年运行时间在1500h以上, 功率大于4.0k W的电动机, 应在机旁就地补偿, 与电动机同步投切, 其补偿容量宜按电动机容量的20~30选择。
2.3 加强电网改造, 优化电网结构
进行电网改造或者优化的时候, 要合理选择供电半径, 尽量减少线路迂回、线路过长、交叉供电、功率倒送等不合理的供电状况;合理选择供电线路的导线截面;合理配置变、配电设备, 防止其过负荷运行。
2.4 利用调度自动化系统, 加强电压管理
通过利用调度自动化系统实现对各变电站的负荷、有功、无功、功率因数和母线电压的监测, 并自动完成电压合格率的计算、打印等。通过先进的信息技术, 更加科学、合理的进行电网调度, 更好的提高电压质量。
总之, 电压和无功管理是电网技术管理的重要内容, 对经济发展、人们的生活关系紧密, 影响重大, 因此, 加强无功管理, 提高供电质量具有非常重要的意义和影响, 供电部门应该努力做好。
摘要：本文从加强无功管理的角度出发, 分析了影响电压质量的主要原因, 并且针对原因提出了改善电压质量的措施和建议。
电压表范文第5篇
摘要：设计了一种新型的低成本的家用远程医疗监护终端，该终端采用B／S模式设计，基于ARM9处理器S3C2410和嵌入式Linux操作系统，通过移植嵌入式Web服务器。-boa，再配合信号采集处理等模块，可实现对生理信号的实时采集、处理、存储和显示以及远程监护。
关键词：远程医疗；S3C2410；Linux
远程医疗是网络科技与医疗技术相结合的产物，随着我国经济的发展、科技的进步以及进入老龄化社会的需要，发展远程医疗已成为一种必然趋势。远程医疗从使用对象上可分为：面向医院的远程医疗系统和面向家庭的远程医疗系统。面向家庭的远程医疗系统的功能包括：远程“看医生”、远程监护、远程医学信息查询／咨询等。
国外的远程家庭医疗更加注重远程“看医生”，个人／患者在家中就可与医生进行实时语音、图像信息交流，可实现在线检测人体生理信号并给出诊断。这种系统是以视频会议系统为核心，但目前还难以在我国普及，原因一是该系统的价格太贵，一般家庭承受不起；原因二是受到通信信道带宽的限制，国外一般使用综合业务数字网(ISDN)，而我国现在普及到家庭的是普通电话系统(POTS)，尽管通过这也可实现双向视频传输，但在图像分辨率、每秒传输图像桢数等方面，难以达到远程医疗的要求。作为远程医疗的重要内容之一的远程监护，其传输的只是人体生理信号，其所需的通信速度通过普通电话线就可以满足。因此，考虑到我国互联网用户呈逐年增长趋势，发展远程监护更加符合我国国情。
系统结构与功能
系统采用B／S(Browser／Server，浏览器／服务器)模式设计，使用该模式的最大好处是减少开发工作量、运行维护比较简便。将B／S模式引入嵌入式网络设计，改变了过去需要同时开发上位机和下位机软硬件的做法，现在只需要在下位机(服务器端)的嵌入式设备中集成一个微型服务器，利用HTML(超文本标记语言)设计网页模块，就可在上位机(浏览器端)使用IE等浏览器接收和解析此模板，从而为用户提供一个视觉效果好、操作方便的工作界面。
首先基于ARM9处理器S3C2410A和嵌入式Linux操作系统，设计出支持嵌入式Web Server的开发平台，再通过移植嵌入式Web Server-boa，配合数据采集和处理等模块，构造一套适用于家庭的便携式远程医疗监护终端。在监护终端，利用生物电引导电极采用标准三导联方式将人体心电信号拾取出，经导联线传输到信号调理模块，经该模块的滤波、放大后得到初级的生物电信号，再经由S3C2410自带的ADC引脚送入Web服务器模块，心电信号在此模块中经过各种运算分析后得到反映心脏特征的信号，LCD上实时的显示心电波形和病人的个人信息，同时将心电信号存储于片外Flash ROM中，终端通过以太网口接入以太网，以实现与监控中心的远程交互。系统框图如图1所示。
硬件电路设计
信号调理电路模块
心电信号的检测是属于强噪声背景下的微弱信号检测，信号具有微弱、低频、高阻抗、不稳定和随机等特点。此信号的主要频率范围为0.05～100Hz，幅值范围为0.5～5mV。微弱的心电信号还受到多种干扰，其特征被淹没在复杂的信号之中。又由于生物电引导电极在拾取人体电信号时与人体接触会产生极化电压。因此，为了满足检测要求，信号调理电路必须要较好的抑制各种干扰、不失真的放大心电信号。本设计中，信号调理电路模块主要包括前端电路、信号放大电路和陷波电路。电路框图如图2。
前端电路
前端电路作为信号调理电路的第一级，其功能主要是为了抑制环境中的干扰噪声、提高前置放大器的共模抑制能力。缓冲放大器一般采用电压跟随器实现，其缓冲隔离作用减小了生物信号源对放大器的过高要求，提高了电路的输入阻抗，减少心电信号衰减和匹配失真。使用屏蔽层驱动电路可以较好的去除导联线屏蔽层分布电容的不等量衰减造成对放大器总CMRR(共模抑制比)的影响。由于人体本身可通过各种渠道从环境中拾取工频50Hz交流电压，在心电测量中形成交流共模干扰，这种干扰常在几伏以上，采用右腿驱动电路后能够使50Hz共模干扰电压降到1％以下。电路图如图3。
信号放大电路
信号放大电路采用两级放大，如图4，差动放大U805为前置级，同相放大U809构成第二级。根据心电信号检测的特点，通常要求放大器具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、非线性度小、合适的频带和动态范围的性能。前置放大器的输入电阻一般要求>2兆欧，输入电阻越大，因电极接触电阻不同而引起的波形失真越小，共模抑制比就越高。由于极化电压的存在，为防止前置放大器工作于饱和或截止区，前置级的增益不能太高，实验表明放大10倍左右效果较好。因此选用仪表放大器MAX4196，该芯片可采用单电源供电，其功耗最低达到8gA，共模抑制比为115dB，输入偏移电压为50gV，一3dB带宽可达250kHz，输入阻抗为1000Mr2，增益固定为10(V／V)。
主放大器采用MAX4197(特性与MAX4196一样)，其增益固定为100(V／V)。信号调理电路的总放大倍数为1000倍。在图4中，电容C805具有去除极化电压功能，并与电阻R820构成高通滤波电路，用于抑制直流漂移和放大器通带外的低频噪声。
陷波电路
工频干扰是心电信号的主要干扰，虽然前端电路和前置放大器已对共模干扰具有较强的抑制作用，但有部分工频干扰是以差模信号进入电路的，且频率处于心电信号频带之内，加上电极和输入回路不稳定等因数，前级电路输出的心电信号仍然存在较强的工频干扰，因此必须将其滤除。本设计采用的是无限增益多路反馈型二阶陷波器，电路如图5。
嵌入式Web服务器模块
考虑本系统定位于家庭使用，且系统需要连续长时间工作，又由于系统需要良好的人机交互环境、存储大量数据以及支持网络通信，所以要求处理器具有功耗低、成本低、丰富的接口和支持操作系统。本设计选用ARM9处理器S3C2410A，S3C2410A主要面向手持设备以及高性价比、低功耗的应用上。其CPU内核采用的是ARM公司的16／32位ARM920T RISC处理器。ARM920T实现了MMU、AMBA总线和Harvard高速缓存体系结构，该结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache。S3C2410A集成的片上功能主要包括：1.8V／2.0V内核供电，3.3V存储器供电，3.3V外部I／O供电；外部存储器控制器；LCD控制器提供1通道LCD
专用DMA；8通道10位ADC接口，转换速率最大为500KSPS(Kilo Sample Per Second，千采样点每秒)；117位通用I／O口和24通道外部中断源；电源控制模式包括正常、慢速、空闲和掉电4种模式；支持NAND Flash的启动装载。
对心电信号采样精度的考虑主要出于对ST段异常分析处理的要求，ST段电平变化约为0.05 m V，因此采样精度至少为0.025mV。当采用10位A／D转换器工作在正极性、满刻度电压为2.5V时，可分辨的最小输入电压为2.5mV，而信号调理电路放大倍数为1000倍，则输入端的最小分辨率约为0.0025mV，故S3C2410A具有的10位A／D的精度完全满足系统需求。
为了使用户能够直观的观察心电和便于控制设备，设计采用东华公司的TFT彩屏YL-LCD35套件用于人机交互界面。为满足移植操作系统以及存储心电信号、网页等数据的要求，系统外扩了64M的NANDFlash(使用一片K9F1208UOB)和64M的SDRAM(使用两片HY57V561620)。为满足终端联网的需求，选用CS8900A用于设计网络适配器，CS8900A是一个真正的单芯片、全双工的以太网解决方案产品，更方便的是在Linux内核中提供有CS8900A适配器的驱动程序。
电源部分
为增加安全性、降低功耗、节省成本，设计采用9V碱性电池供电，通过电源转换芯片AS1117-3.3将9V转换为3.3V可供给放大器芯片和S3C2410使用。
软件设计
软件设计主要包括Linux的移植，嵌入式Web Server-Boa的移植，CGI(通用网关接口)程序的设计，功能程序的设计。
Linux的移植
本设计采用linux－2.4.18内核。正确进行Linux移植的前提是具备一个与Linux配套、易于使用的BootLoader，它能够正确完成硬件系统的初始化和Linux的引导。本系统中采用vivi，它是由韩国MIZI公司提供的一款针对S3C2410芯片的BootLoader。
Linux内核的目录／arch中包含了所有与硬件体系结构相关的内核移植代码，目录／arch中的每个子目录代表了一种Linux支持的处理器。移植Linux到S3C2410平台主要是修改／arch／arm目录及其子目录下相关的makefile文件和配置文件。例如：修改内核根目录下的Makefile文件，指明要移植的硬件平台为ARM：ARCH：=arm，指明使用的交叉编译器CROSS COMPILE=／opt／host／armv41／bin／armv41-unknown-linux-；修改arm／arm目录下的config.in文件，配置S3C2410的相关信息；为初始化处理器，还需在arch／arm／boot／compressed目录下添加head-s3c2410.s文件。内核修改完成后，用命令make menuconfig配置Linux，再用make zImage命令编译内核，编译通过后则在目录arch／arm／boot下生成zImage内核文件，还需利用工具软件MKCRAMFS制作cramfs文件系统。最后，在minicom终端的vivi命令行下利用load命令将内核和文件系统下载到目标系统，至此移植完成。
Boa的移植和CGI程序设计
由于嵌入式设备资源有限，并且不需要同时响应多用户请求，因此一般使用一些专门的Web服务器用于嵌入式应用设计。Boa是单任务web服务器，源代码开放，性能高，支持CGI，能为CGI程序fork出一个进程来执行，其设计目标是速度和安全，可执行代码只有约60KB。移植Boa的过程如下：从sourceforge.net上下载boa-0.94.13，在其解压目录下生成并修改makefile文件，然后运行make得到可执行程序，利用命令armv41－unknown-linux-strip将调试信息剥去，然后修改Boa的配置文件boa.conf，使其能支持CGI程序的运行。最后将生成的可执行程序Boa挂载到目标系统，若能成功访问静态HTML网页和运行测试用的CGI程序，则表明配置成功。
通用网关接口CGI可将Web服务器连接到外部应用程序，它主要完成两件事情：一是收集从Web浏览器发送给Web服务器的信息，并将这些信息提供给外部程序利用；二是对提出请求的Web浏览器发送程序的输出。CGI具有平台独立性、语言独立性和层次感等优点。利用CGI程序则可以实时执行并输出动态信息，且其占用资源少。CGI程序的执行过程为：浏览器将表单数据以POST方法提交给Web服务器，服务器根据收到的数据设置环境变量，并新开一子进程来执行CGI程序，CGI程序从环境变量中读取所需要的数据，通过调用用户自定义的外部功能函数完成数据处理后，再读取相应的HTML模板文件，根据注释标记将对应的数据填充到HTML文件中，生成新的HTML页面经Web服务器返回给浏览器。
为快速开发符合应用要求的CGI程序，在设计时添加了CGIC库和gd库。CGIC是一个功能强大的支持CGI开发的开放源码的标准c库。Thomas Boutell编写的gd库是标准的c语言库，具有基本的绘图等功能。为实现在网页上动态显示心电波形，将每次采集的数据经过功能程序处理后存储的同时送给CGI程序，利用gd库提供的函数来创建图像。通过在网页模块上设定刷新时间(使用HTML语言的META标记)，从而实现在网页上心电波形的动态显示。
主程序设计
主程序首先完成对系统的初始化，然后阻塞监听网络接口是否有连接请求，一旦客户端发出连接请求，则在服务器端产生中断；读取网络数据，然后对网络数据进行解析，这一步主要是解析HTTP协议，需要判断连接请求是否符合服务器规定的请求格式，判断是连接请求的请求方法，判断请求的文件是否存在服务器上，判断认证信息是否正确等等；在处理A／D采集的数据这一过程中，首先要将采集后的心电信号进行滤波处理，主要是抑制心电信号中的50Hz工频干扰，再完成滤波后，将数据送到本地的LCD上显示，同时将当前的数据以网页数据的格式发送到网口。
结语
本系统的设计定位于家庭医疗监护，通过在用于生理特征信息监测的嵌入式系统中集成Web服务器实现Internet的接入，从而实现用于远程家庭医疗的监护系统。其意义在于：设计出一套价格低且易于推广的远程家庭医疗监护系统，改变目前我国家庭医疗监护落后的状况；有效提高中老年人群心血管等慢性疾病的监护水平，有利于提高中老年人群突发疾病患者的整体救治率；为医疗机构提供大量有价值的我国中老年人群疾病的原始数据进行科研工作。
电压表范文第6篇
1.1 输入缓冲电路设计
输入缓冲电路选用圣邦微电子的高精度运算放大器SGM8591进行信号缓冲, SGM8591具有高输入阻抗, 低1/f噪声低失调低温漂, 轨到轨输入输出等优秀的性能指标。0.8uVpp, 0～10Hz的低1/f噪声对信号处于低频段的心电电路来讲可以极大地降低输入级电路引入的噪声。
1.2 信号处理电路
设定抗极化电压为500m V, 则仪表放大器电路设置增益为4倍, 这样最大极化电压时也留有裕量。C4和R13组成截止频率0.05Hz的高通滤波器, 符合心电时间常数的要求。整个电路的增益就为675倍, 可以根据实际需要对后级增益进行调整。整个电路采取三级低通滤波器设计, 截止频率为200Hz。此电路选用圣邦微电子的高精度运算放大器SGM8592, 其低1/f噪声可以有助于降低前置放大器的噪声水平, 高通滤波器之后放大电路也使用SGM8592, 其最大0.55mV的失调电压在低电源电压工作时可以将增益设的很大而不用担心失调电压引起的饱和, 特别有助于提高信号动态范围, 降低失调误差和温漂误差从而实现了电路的高精度。
1.3 右腿驱动电路设计
右腿驱动对消除工频干扰的作用十分重要, 在低电压低电压供电时, 运放的输出摆幅变小输出将更容易饱和, 使用圣邦微电子的轨到轨输入输出运放SGM358可以最大化输出电压范围, 此外其60uA的静态工作电流有助于降低手持产品的功耗。
1.4 起搏脉冲检测电路设计
起搏脉冲检测电路对运放的要求不高, 低成本的SGM358可以为设计节约成本和降低功耗。本设计中将起搏脉冲信号进行带通处理后由A/D转换器进行高速采集, MCU对采集到的信号进行处理和判断。
2 电源电路设计
2.1 多路电源的产生
两节7号电池供电时电池电压在1.8V～3V之间变动, 需要对其进行升压来得到我们需要的数字和模拟电源, 本设计中采用圣邦微电子的升压型DC-DC芯片SGM6600来产生3.3V数字电源, 设计中采用了反向设计使一款芯片能够同时输出3.3V和-3.3V两路电源。
2.2 模拟电路电源设计
开关电源产生的电压纹波较大, 需要使用LDO进行进一步的稳压, SGM2017在纹波抑制比在1MHz使仍能保持在40dB以上, 在极宽的频带内对开关纹波进行深度抑制。其具有很低的输出噪声, 这对于控制电源系统引入的噪声是十分有益的, 另外良好的瞬态响应能力也使模拟电源具有更好的准确性和稳定性。
2.3 参考电源设计
A/D参考电源对电路的信噪比影响很大, 所以低噪声的参考电源电路需要小心处理, 本设计中采用低噪声参考源TL431来产生A/D转换器的电压参考。
3 结语
本文提出了一种低电压高精度手持心电的模拟电路设计方案, 没有涉及到数字电路和A/D转换器电路, 其中A/D转换器可以根据各自的需要进行选择, 可以是片内也可以是片外, 一般要求为大于12位, 每通道采样率应大于1kHz, 其中起搏脉冲检测电路采样率至少需要在6kHz以上。上述电路具有结构简单, 成本低, 低噪声高精度的特点, 非常适合手持设备心电电路使用。
摘要：随着人们对健康的日益重视和老龄化的深化, 家用心电监测设备具有良好的发展前景, 其具有使用方便成本低廉的优势。手持心电设备的设计人员面临的关键挑战是实现产品的高性能和低功耗及低成本。本文介绍了一种±2.5V供电的手持心电模拟电路解决方案。
关键词：低电压,高精度
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