電參數(shù)測(cè)試儀與制作畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 15:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 法（M法）：對(duì)頻率為的周期信號(hào)，測(cè)頻法的實(shí)現(xiàn)方法，用一標(biāo)準(zhǔn)閘門(mén)信號(hào)（閘門(mén)信號(hào)為T(mén)G）對(duì)被測(cè)信號(hào)的重復(fù)周期數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)果為N1時(shí)，其信號(hào)頻率為：，式中TG為標(biāo)準(zhǔn)閘門(mén)寬度（s），N1是由計(jì)數(shù)器計(jì)出的脈沖個(gè)數(shù)（重復(fù)周期數(shù)）。設(shè)在TG期間，計(jì)數(shù)器的精確計(jì)數(shù)值應(yīng)為N，根據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)特性可知，N1的絕對(duì)誤差是或，N1的相對(duì)誤差為 由N1的相對(duì)誤差可知，N（或N1）的數(shù)值愈大，相對(duì)誤差愈小，成反比關(guān)系。因此，在?已確定的條件下，為減小N1的相對(duì)誤差，可通過(guò)增大TG的方法來(lái)降低測(cè)量誤差。但是，增大TG會(huì)使頻率測(cè)量的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)。 當(dāng)TG為某確定值時(shí)，通常取TG = 1 s，則有，而，故有的相對(duì)誤差： 從上式可知，的相對(duì)誤差與成反比關(guān)系，即信號(hào)頻率越高，誤差越小；而信號(hào)頻率越低，則測(cè)量誤差越大。因此，M法適合于對(duì)高頻信號(hào)的測(cè)量，頻率越高，測(cè)量精度也越高。2）測(cè)周法（T法） 首先把被測(cè)信號(hào)通過(guò)二分頻，獲得一個(gè)高電平時(shí)間或低電平時(shí)間都是一個(gè)信號(hào)周期T的方波信號(hào)；然后用一個(gè)已知周期TOSC的高頻方波信號(hào)作為計(jì)數(shù)脈沖，在一個(gè)信號(hào)周期T的時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 若在T時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值為N2，則有 N2的絕對(duì)誤差為（或）。 N2的相對(duì)誤差為 T2的相對(duì)誤差為 從T2的相對(duì)誤差可以看出，周期測(cè)量的誤差與信號(hào)頻率成正比，而與高頻標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)信號(hào)的頻率成反比。當(dāng)為常數(shù)時(shí)，被測(cè)信號(hào)頻率越低，誤差越小，測(cè)量精度也就越高。因設(shè)計(jì)的要求，頻率范圍為10HZ100KHZ,其頻率比較低，為了計(jì)算方便，統(tǒng)一用測(cè)周法，所以將全頻的信號(hào)分頻轉(zhuǎn)換到10HZ100HZ的低頻信號(hào)。通過(guò)LM324進(jìn)行射極隔離、經(jīng)CD4069放大整形輸出方波信號(hào)放大，分頻器要用脈沖分頻器CD4017,CD4017是五位的計(jì)數(shù)器，C0為進(jìn)位脈沖輸出端。當(dāng)?shù)絈4為高電平時(shí)C0跳變?yōu)榈碗娖?，?dāng)Q9為高電平時(shí)C0跳變?yōu)榈碗娖?。U6以U5輸出的C0時(shí)鐘脈沖，以此類(lèi)推通過(guò)三個(gè)CD4017對(duì)輸入的被測(cè)頻率進(jìn)行進(jìn)分頻，為了便于測(cè)量，分頻信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)選擇口74LS151通道選擇后，由D觸發(fā)器CD4013完成二分頻，最后時(shí)頻率降至10HZ100HZ，送到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)輸入信號(hào)的頻率高低來(lái)選擇測(cè)量通道，最后顯示。當(dāng)頻率大于100HZ時(shí)，測(cè)頻率， 即在一定的閘門(mén)時(shí)間內(nèi)測(cè)量被測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)；當(dāng)頻率小于100HZ時(shí)測(cè)周期。 頻率測(cè)量電路4測(cè)試儀器測(cè)量的儀器的質(zhì)量直接影響測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性。序號(hào)儀器名稱(chēng)型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注1穩(wěn)壓源DF1730SC3A， 50～60 HZ，～3A1寧波東風(fēng)無(wú)線(xiàn)電廠2仿真機(jī)ME52A1煒煌電子公司3燒寫(xiě)器LAB TOOL48 100～240VAC， 50～60HZ 1 南京希爾特公司4數(shù)字萬(wàn)用表UT58B系列1優(yōu)利德(東莞)科技有限公司5計(jì)算機(jī)P entium42聯(lián)想6雙蹤示波器YB4325，20MHZ1寧波中策電子有限公司 測(cè)試儀器清單5 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果設(shè)計(jì)的基本要求為：電阻測(cè)量范圍：10Ω～100KΩ，相對(duì)誤差2%；電流測(cè)量范圍：100181。A～10mA（電流源開(kāi)路電壓為10V），相對(duì)誤差2%；電壓測(cè)量范圍：100mV～10V，相對(duì)誤差2%；頻率測(cè)量范圍：100Hz～10kHz，相對(duì)誤差%，輸入信號(hào)為50mV的正弦交流信號(hào)；（5）顯示刷新周期≤2s。發(fā)揮要求為：電阻測(cè)量范圍：10Ω～1MΩ，相對(duì)誤差%；電流測(cè)量范圍：100181。A～10mA（電流源開(kāi)路電壓為10V），相對(duì)誤差%；電壓測(cè)量范圍：100mV～10V，相對(duì)誤差%；頻率測(cè)量范圍：10HZ～100kHZ，相對(duì)誤差%，輸入信號(hào)為50mV的正弦交流信號(hào)。，基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的基本要求，而在發(fā)揮部分有所欠缺。電壓標(biāo)準(zhǔn)值（V）數(shù)字萬(wàn)用表電壓實(shí)測(cè)值(V)相對(duì)誤差（%） 1 3 6 8 10 電流標(biāo)準(zhǔn)值（mA）數(shù)字萬(wàn)用表電流實(shí)測(cè)值（mA）相對(duì)誤差（%） 1 3 6 9 電阻標(biāo)準(zhǔn)值（KΩ）數(shù)字萬(wàn)用表電阻實(shí)測(cè)值（KΩ）相對(duì)誤差（%） 1 10 50 100 1000 頻率標(biāo)準(zhǔn)值（KHZ）數(shù)字萬(wàn)用表頻率實(shí)測(cè)值（KHZ）相對(duì)誤差（%） 5 20 40 80 100 測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果結(jié)論這次的設(shè)計(jì)比起以往的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是一次大的考驗(yàn)。雖然經(jīng)過(guò)以往的設(shè)計(jì)如：數(shù)控電源的設(shè)計(jì)與制作、聲控彩燈的設(shè)計(jì)與制作以及單片機(jī)的設(shè)計(jì)與制作，積累了不少的理論與實(shí)際制作的經(jīng)驗(yàn)，但著手此次設(shè)計(jì)時(shí)卻感覺(jué)自己理論上與實(shí)踐上的眾多不足。因?yàn)閷?duì)數(shù)字式電參數(shù)測(cè)試儀方面缺乏了解與認(rèn)識(shí)，剛開(kāi)始時(shí)是迷茫一片！學(xué)習(xí)真是個(gè)好東西，它讓人從不懂到全面了解。剛開(kāi)始從網(wǎng)上面查閱萬(wàn)用表的工作原理，讓自己有了萬(wàn)用表大概的設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)方向。最后通過(guò)對(duì)各種萬(wàn)用表設(shè)計(jì)的比對(duì)，最終確定以ICL7135為A/D轉(zhuǎn)換芯片的設(shè)計(jì)理念！此次的設(shè)計(jì)不用去擔(dān)心的就是PCB的排版與制作還有硬件的調(diào)試,這些都得意與以往的設(shè)計(jì)與制作和暑假期間一個(gè)月多月的大學(xué)生電子競(jìng)賽培訓(xùn)。這些讓我深深感到實(shí)踐的重要性與熟能生巧的魅力！這次的設(shè)計(jì)還使讓我認(rèn)識(shí)到C語(yǔ)言的重要，一般的設(shè)計(jì)都需要編程，不然用邏輯芯片去實(shí)現(xiàn)那就相當(dāng)復(fù)雜了！而且出現(xiàn)錯(cuò)誤了再去修改就相當(dāng)麻煩，用編程的話(huà)就相當(dāng)簡(jiǎn)單。而編程如果用匯編去編的話(huà)就顯得復(fù)雜許多，C語(yǔ)言比起匯編來(lái)說(shuō)就人性化許多
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