電阻電容電感測儀的設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-15 13:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 弦信號發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)電阻和電感或電容串聯(lián)分壓電路、多路開關(guān)、電壓跟隨器、高精度交流/有效值轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、液晶顯示、:圖1系統(tǒng)流程圖電阻電感電容測試采樣模塊的設(shè)計方案有很多,例如利用純模擬電路來實現(xiàn)、電阻可用比例運(yùn)算器法、電容可用恒流法和比較法、電感可用時間常數(shù)法和同步分離法等。方案一 利用純模擬電路雖然避免了編程的麻煩,但是電路復(fù)雜,所用的元器件較多,制作較麻煩并且測量精度低,調(diào)試?yán)щy,現(xiàn)已很少使用。 方案二 可編程序控制器(PLC）應(yīng)用廣泛,體積小,可靠性和精度都比較好,在此系統(tǒng)中可以使用PLC對硬件進(jìn)行控制,但是PLC的價格相當(dāng)昂貴,因而成本過高,應(yīng)用于要求比較高的場合。方案三 利用震蕩電路與單片機(jī)結(jié)合利用555多諧振蕩電路將電阻、電容轉(zhuǎn)化為頻率,而電感則是根據(jù)電容三點(diǎn)式電路也轉(zhuǎn)化為頻率,這樣就把模擬量近似轉(zhuǎn)化為數(shù)字量了,而頻率是單片機(jī)很容易處理的數(shù)字量,該方案測量精度較高,易于實現(xiàn)儀表的自動化,而且單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)可靠性高,硬件的描述完全可用軟件來實現(xiàn),、分頻、混頻和濾波環(huán)節(jié),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高并且難以達(dá)到較高的頻譜純度而使測量誤差加大,。方案四 電壓比例法采用與標(biāo)準(zhǔn)電阻相比較的的方法,其原理是在待測原件與標(biāo)準(zhǔn)原件的串聯(lián)電路中加以電流I，這樣被測元件與標(biāo)準(zhǔn)元件上得到的電壓分別為Vx與Vi。通過計算得出被測值,此方法精度高,。正弦信號源發(fā)生器模塊是決定系統(tǒng)誤差的重要部分,要求有穩(wěn)定的頻率,另外為了測試系統(tǒng)的可靠性還要求正弦信號發(fā)生器的頻率和電壓具有可調(diào)性,本系統(tǒng)要求頻率范圍1HZ～1MHZ,電壓大于5V。方案一 555信號發(fā)生器采用555信號發(fā)生器制作的發(fā)生器,其外圍電路較復(fù)雜。這種方法能實現(xiàn)快速頻率變換,、分頻、混頻和濾波環(huán)節(jié),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高并且難以達(dá)到較高的頻譜純度而使測量誤差加大。 方案二 單片機(jī)信號發(fā)生器[5],可以做得很高,產(chǎn)生的信號精度及其性價比比較高,集成度也高并且需求電壓低,功耗低。方案三 DDS信號發(fā)生器[6]利用直接合成DDS芯片的函數(shù)發(fā)生器,主要用于測量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、高頻信號發(fā)生器、頻率合成式信號發(fā)生器等。 方案四 MAX038信號發(fā)生器MAX038是MAXIM公司生產(chǎn)的一個只需要很少外部元件的精密高頻波形產(chǎn)生器，他能產(chǎn)生準(zhǔn)確的高頻正弦波、三角波、方波。輸出頻率和占空比可以通過調(diào)整電流、。圖2 MAX038引腳排列所需的輸出波形可由地址A0和A1的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，如表1所示。波形切換可通過程序控制在任意時刻進(jìn)行，1為高電平,0為低電平。表1 輸出波形控制采用MAX038單片壓控函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生正弦波,改變外接電阻或電容值就可改變輸出頻率的值,最高可達(dá)40MHz,占空比和頻率均可進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié),％～90％.％.。方案一 、夜視效果好等優(yōu)點(diǎn),但顯示信息量小,且自身功耗較大。方案二 LCD液晶顯示器[7]可輕松實現(xiàn)字母、漢字的顯示,控制簡單,能耗小,。第四章 硬件電路圖3 穩(wěn)壓電源該電路的核心器件為MAX038,具有輸出頻率范圍寬、波形穩(wěn)定、失真小、方便等特點(diǎn)。圖4正弦信號發(fā)生器ICL7650是斬波穩(wěn)零式高精度運(yùn)算放大器[8],它具有輸入偏置電流小、失調(diào)小、增益高、共模抑制能力強(qiáng)、響應(yīng)快、漂移低、性能穩(wěn)定及價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。ICL7650采用14腳雙列直插式和8腳金屬殼兩種封裝形式,圖1所示是最常用的14腳雙列直插式封裝的引腳排列圖。圖
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