如何测量PWM波形的占空比

pwm是一种脉冲带宽调制技术,使用pwm技术可以调整脉冲带宽。

在先前的文章中,编辑者介绍了pwm占空比。

为了增进大家对pwm技术的理解,本文将解释如何测量pwm波的占空比。

如果您对pwm技术感兴趣,则不妨继续阅读。

1. PWM控制技术简介。

PWM(PulseWidthModulaTIon)控制技术是一种调制脉冲宽度的技术,即通过调制一系列脉冲的宽度,以等效地获得所需波形(包括形状和幅度)的技术。

面积等效原理是PWM技术的重要基础理论。

典型的PWM控制波形SPWM:脉冲的宽度根据正弦定律变化。

等效于正弦波的PWM波形称为SPWM波。

脉冲宽度调制(PWM,PulseWidthModulaTIon)是一项非常有效的技术,它使用微处理器的数字输出来控制模拟电路。

它被广泛用于从测量和通信到功率控制和转换的许多领域。

PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。

通过使用高分辨率计数器,可以调制方波的占空比以对特定模拟信号的电平进行编码。

2.如何测量PWM波的占空比pwm占空比是脉冲周期中高电平整个周期的比例。

例如,高电平为1秒而低电平为1秒的PWM波的占空比为50%。

pwm是脉冲宽度调制。

PWM波是具有可调占空比的周期性数字脉冲,广泛用于电机控制,温度控制和其他领域。

PWM波形的关键参数是占空比,那么可以使用哪些方法来测量PWM波形的占空比? NI的数据采集板提供了丰富的测量资源,例如模拟采集,数字IO,计数器等,并且可以在不同的资源下完成PWM波的测量。

同时,R系列FPGA板和cRIO也可以测量和测量pwm波的占空比。

有几种方法可以一起理解它。

1.用计数器测量占空比的最简单方法是使用计数器半周期测量。

支持的计数器需要具有双边缘分离检测功能。

支持的板卡包括M系列(STC2内核)和X系列(STC3内核)数据采集卡,定时器/计数器板(NI-TIO内核)和一些C模块(DIO≤8的数量)等,通常为32-位宽的计数器支持此测量。

通过预设半周期时间,该解决方案可以获得非常高精度的测量结果。

2.使用模拟采集来测量占空比。

该解决方案主要使用波形测量面板中的脉冲测量VI,该VI可基于定期收集的数据来计算占空比。

模拟采集必须具有足够高的采样率(取决于占空比,是脉冲频率的5-10倍),以获得足够的波形信息,以提高占空比测量的准确性。

这种通过软件计算占空比的方式,处理速度是平均的。

3.如何在cRIO上实现占空比测量在CompactRIO平台上,对于数字IO位宽度小于或等于8位的C模块,选择ScanInterface模式,然后在项目中选择数字输入模块(例如9401) ,右键单击以打开属性配置界面,然后选择专用的“计数器”。

在数字配置中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,并且信号通过硬件连接连接到DIO0和DIO1以实现占空比测量。

FPGA具有由40MHz时钟驱动的精确计数器资源。

通过记录信号沿变化时的计数值,可以计算出PWM波的脉冲宽度和周期,从而计算出占空比。

由于LabVIEW 2012之前的FPGA程序不支持浮点运算,因此占空比计算需要放置在RT程序或主机程序中。

图6所示的程序是FPGA占空比测量程序,当实际调用DigitalIn时可以将其替换为模块IO。

图6 FPGA占空比测量程序

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