占空比是在連續的脈沖信號頻率或周期不變的前提下定義的,用來(lái)衡量開(kāi)關(guān)管導通或截止狀況,在這個(gè)前提下定義占空比為周期電信號中有電信號輸出的時(shí)間與整個(gè)信號周期之比:
D(占空比)=τ(電信號不為“0”的時(shí)間)/T(電信號為“0”的時(shí)間+電信號不為“0”的時(shí)間)*100%

例如:脈沖寬度1μs,信號周期4μs的脈沖序列占空比為0.25。
注:引申義——在周期型的現象中,某種現象發(fā)生后持續的時(shí)間與總時(shí)間的比。
在成語(yǔ)中有句話(huà):「三天打魚(yú),兩天曬網(wǎng)」,如果以五天為一個(gè)周期,“打漁”的占空比則為五分之三。
01占空比測量方法1
A、信號連接單片機定時(shí)器的捕獲端口(上升觸發(fā))測量方波的周期T,并記錄最后一次上升沿的時(shí)刻值;
圖示:占空比測量方法等效變換示意圖
對于方法1我們可以等效的變換(等效變換方式如上圖所示)另外一種測量方法:
A、將被測信號進(jìn)行100倍倍頻處理(T=100T1);
B、測量原信號高電平期間通過(guò)的倍頻信號的脈沖個(gè)數n;
C、將脈沖個(gè)數n除以100(n%)即為D(占空比)。

02占空比測量方法2
利用方波占空比與直流分量成正比的特點(diǎn),將方波連接低通濾波器后經(jīng)AD測量,AD測量結果除以方波的高電平對應值就是占空比。
圖示:PWM(脈沖寬度調制)
PWM(Pulse Width Modulation)控制即脈沖寬度調制技術(shù),主要是通過(guò)對一系列脈沖的寬度進(jìn)行調制,來(lái)等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)。這里面的脈沖寬度即在一個(gè)周期內輸出高電平的時(shí)間,假如說(shuō)周期T=64uS,脈沖寬度D=32uS,則占空比=D/T=32/64=50%,脈沖寬度調整就是對占空比的調整。

占空比的作用是調整開(kāi)關(guān)管的導通時(shí)間來(lái)調節高低電平所占的時(shí)間比率,占空比越大,電路開(kāi)通時(shí)間就越長(cháng),整機性能就越高。
現代汽車(chē)的控制精度越來(lái)越高,特別是在電控系統中,常規的開(kāi)關(guān)式執行器件已經(jīng)不能滿(mǎn)足現代轎車(chē)的控制要求,比如EGR系統、怠速控制系統、燃油蒸發(fā)控制系統等。準確地說(shuō),占空比控制應該稱(chēng)為電控脈寬調制技術(shù),它是通過(guò)電子控制裝置對加在工作執行元件上一定頻率的電壓信號進(jìn)行脈沖寬度的調制,以實(shí)現對所控制的執行元件工作狀態(tài)精確,連續的控制。近幾年上海通用別克轎車(chē)所采用的線(xiàn)性EGR系統實(shí)際上就是利用了這一技術(shù)從而實(shí)現了EGR閥的線(xiàn)性開(kāi)關(guān)功能。那么為什么我們又將電控脈寬調制技術(shù)稱(chēng)作占空比控制技術(shù)呢,事實(shí)上,占空比是對電控脈寬調制的引申說(shuō)明,占空比實(shí)質(zhì)上是指受控制的電路被接通的時(shí)間占整個(gè)電路工作周期的百分比。
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