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pwm是脉冲带宽调制技术,采用pwm技术,可以对脉冲带宽加以调节。在往期文章中,小编对pwm占空比有所介绍。为增进大家对pwm技术的了解程度,本文将阐述如何测量pwm波占空比。如果你对pwm技术具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、pwm控制技术介绍
PWM(Pulse Width ModulaTIon)控制技术就是对脉冲的宽度进行调制的技术,即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效的获得所需要的波形(含形状和幅值)。面积等效原理是PWM技术的重要基础理论。一种典型的PWM控制波形SPWM:脉冲的宽度按正弦规律变化。而和正弦波等效的PWM波形称为SPWM波。
脉宽调制(PWM,Pulse Width ModulaTIon)是利用微处理器的数字输出来对模拟威廉希尔官方网站 进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
二、如何测量PWM波占空比
pwm占空比就是一个脉冲周期内高电平的所整个周期占的比例。例如1秒高电平1秒低电平的PWM波占空比是50%。pwm就是脉冲宽度调制。
PWM波是占空比可调的周期性数字脉冲,广泛应用于电机控制、温度控制等领域。PWM波的关键参数是占空比,那么有哪些方式可以测量PWM波的占空比呢?
NI的数据采集板卡提供了模拟采集、数字IO、计数器等丰富测量资源,不同资源下都能完成PWM波的测量,同时R系列的FPGA板卡和cRIO也可以测量,测量pwm波的占空比有以下几种方法,一起来了解一下。
1、利用计数器测量占空比
最简单的方案是采用计数器半周期测量,支持的计数器需要有双边沿分离检测的特性,支持的板卡包括 M系列(STC2核心)、X系列(STC3核心)数据采集卡、定时器/计数器板卡(NI-TIO核心)和部分C模块(DIO数目≤8)等,通常32位宽的计数器都支持该测量。该方案通过预设半周期时间可以得到非常高精度的测量结果。
2、利用模拟采集测量占空比
该方案主要使用波形测量选板中的脉冲测量VI,可以根据周期性的采集数据计算占空比。要求模拟采集有足够高的采样率(5~10倍以上脉冲频率,根据占空比而定)才能获取足够的波形信息,来提高占空比测量精度。这种通过软件来计算占空比的方式,处理速度一般。
3、cRIO上如何实现占空比测量
CompactRIO平台上,针对数字IO位宽小于等于8位的C模块,选择Scan Interface模式,项目中选择数字输入模块(如9401),右键打开属性配置界面,选择专用数字配置中的‘计数器’,可以配置每个计数器的测量模式,例如CTR0测量高脉冲,CTR1测量低脉冲,硬件连线上将信号同时连至DIO0和DIO1,即可实现占空比测量。
FPGA上有精确的40MHz时钟驱动的计数器资源,通过记录信号沿变化时刻的计数器值可以计算得到PWM波的脉宽和周期,从而计算出占空比。由于LabVIEW2012之前的FPGA程序不支持浮点运算,所以占空比计算需要放在RT程序或者上位机程序中。图6所示的程序即为FPGA占空比测量程序,实际调用时可将Digital In换成模块IO。
图6 FPGA占空比测量程序
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