摘要： 介绍了一种间接测量交流电压有效值的新方法。基于不同正弦电压和基准电压的基本物理现象，采用单片机测量矩形波正脉宽，通过测宽获得的计数值N间接反映正弦电压的有效值。详细说明了测量原理，并给出了它Matlab/Cftool和Proteus交流电压模拟UAV、脉冲宽度T、正脉冲测宽计值N数值对应关系，以及计数值N与交流电压有效UAV拟合多项式。此外，主要由89构建C51和LM实现测量过程，验证了该方法在实际应用中的有效性。
关键词： 电压测量；正脉冲测宽；多项拟合
交流电压有效值是根据“焦耳·楞次定律定义。基于此定义，早期实现有效值的测量方法包括：使用热电偶的热电变换器，或使用峰值检测法和绝对平均法分别测量交流信号的峰值或绝对平均值，然后转换[1]。随着现代电子技术的发展，更理想的方法是使用集成设备实现有效值的实时计算[1]，该集成设备具有真正的有效值-直流变换器（如AD637)或基于交流采样的其他功能更强大的集成电路[2](如CS5463)。这种方法是在芯片内部或外围电路中执行的A/D硬件电路转换相对复杂，成本高。
本文介绍的测量方法未采用A/D转换简化了硬件电路的设计。虽然测量精度低于热功率法或真实有效值转换法，当测量信号频率变化较大，含有更多谐波成分时，会影响有效值的测量精度，但测量速度比其他方法具有明显优势，更适合在电源电压高于或低于正常值时进行快速处理的工业设备的电压测量。
2 UAV与N拟合多项式
在Matlab构建模型，获得有效价值UAV与脉宽T数值对应关系如图3所示。Proteus正脉冲测宽通过单片机(单片机时钟频率为12 MHz)，得到与脉宽T相应的计数值N。综合Matlab与Proteus模拟结果，利用Matlab的Cftool工具箱可拟合二次多项式：UAV=1.208×10-5×N2-0.058 77×N 372.8，以及对应的残差，如图4所示。
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