




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 開題報(bào)告 題目名稱:基于微處理器的電容電感測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 目錄1課題研究意義和目的·········································
2、83;··············································12 國(guó)內(nèi)外該方向研究現(xiàn)狀及分析·
3、;··················································
4、;···························13 系統(tǒng)總體方案論證·····················
5、··················································
6、···················1 3.1方案比較·····························
7、83;·················································
8、83;··················1 3.2方案論證······························
9、··················································
10、··················24 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)······························
11、83;·················································
12、83;···················2 4.1 系統(tǒng)電路方框圖及說明····························
13、;···············································2 4.2 RC測(cè)量電路·
14、;··················································
15、;·········································3 4.3 電容三點(diǎn)式振蕩電路······
16、183;·················································
17、183;······················4 4.4 各部分測(cè)試電路·························&
18、#183;·················································&
19、#183;··········45 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)·····································
20、3;·················································
21、3;·········55.1 主程序流程圖·······································
22、;··················································
23、;·55.2 測(cè)量子程序流程圖··············································
24、3;···································66實(shí)施計(jì)劃·············
25、3;·················································
26、3;·········································77系統(tǒng)擬解決問題·······&
27、#183;·················································&
28、#183;····································78主要參考文獻(xiàn)············
29、;··················································
30、;····································71.課題研究意義和目的 目前,隨著電子工業(yè)的發(fā)展,電子元器件急劇增加,電子元器件的適用范圍也逐漸廣泛起來,在應(yīng)用中我們常常要測(cè)定電阻,電容,電感的大小。另外,隨著測(cè)
31、量技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)電參數(shù)的測(cè)量精度要求的提高,目前教學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍采用的數(shù)字式萬用表已不能滿足測(cè)量要求,因此設(shè)計(jì)可靠,安全,便捷,測(cè)量精度更高的電阻,電容,電感測(cè)試儀具有廣泛的使用價(jià)值和應(yīng)用前景。 在目前的生產(chǎn)制造業(yè)中,與傳統(tǒng)的手動(dòng)交流電橋相比,數(shù)字LRC阻抗測(cè)量?jī)x因其測(cè)量性能穩(wěn)定可靠,無需進(jìn)行反復(fù)的、復(fù)雜的手動(dòng)平衡,還可以減少測(cè)量誤差和結(jié)果計(jì)算,故已被越來越多地被應(yīng)用于交流阻抗參數(shù)的測(cè)量。要保證LRC阻抗測(cè)量?jī)x測(cè)量準(zhǔn)確度,對(duì)其性能的考核就顯得尤為重要。2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析當(dāng)今電子測(cè)試領(lǐng)域,電阻,電容和電感的測(cè)量已經(jīng)在測(cè)量技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)中應(yīng)用的十分廣泛。國(guó)內(nèi)外電阻、電容和電感測(cè)試發(fā)展
32、已經(jīng)很久,方法眾多,常用測(cè)量方法如下。1.電阻測(cè)量依據(jù)產(chǎn)生恒流源的方法分為電位降法、比例運(yùn)算器法和積分運(yùn)算器法。比例運(yùn)算器法測(cè)量誤差稍大,積分運(yùn)算器法適用于高電阻的測(cè)量。2.傳統(tǒng)的測(cè)量電容方法有諧振法和電橋法兩種。前者電路簡(jiǎn)單,速度快,但精度低;后者測(cè)量精度高,但速度慢。隨著數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,在測(cè)量速度和精度上有很大的改善,電容的數(shù)字化測(cè)量常采用恒流法和比較法。3.電感測(cè)量可依據(jù)交流電橋法,這種測(cè)量方法雖然能較準(zhǔn)確的測(cè)量電感但交流電橋的平衡過程復(fù)雜,而且通過測(cè)量Q值確定電感的方法誤差較大,所以電感的數(shù)字化測(cè)量常采用時(shí)間常數(shù)發(fā)和同步分離法。早在我國(guó)1997年05月21日中國(guó)航空工業(yè)總公司研究
33、出一種電阻、電容、電感在線測(cè)量方法及裝置等電位隔離方法,用于對(duì)在線的電阻、電容、電感元件實(shí)行等電位隔離??v覽目前國(guó)內(nèi)外的LRC測(cè)試儀,硬件電路往往比較復(fù)雜,體積比較龐大,不便攜帶,而且價(jià)格比較昂貴。例如傳統(tǒng)的用阻抗法、Q表、電橋平衡法等測(cè)試LRC的過程中不夠智能而且體積笨重,價(jià)格昂貴,需要外圍環(huán)境優(yōu)越,測(cè)試操作過程中需要調(diào)很多參數(shù),對(duì)初學(xué)者來說很不方便,當(dāng)今社會(huì),對(duì)LRC的測(cè)試雖然已經(jīng)很成熟了,但是價(jià)格和操作簡(jiǎn)單特別是智能方面有待發(fā)展,價(jià)格便宜和操作簡(jiǎn)單、智能化的儀表開發(fā)和應(yīng)用存在巨大的發(fā)展空間,本系統(tǒng)正是應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求,研制出一種價(jià)格便宜和操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程、體積更小、功能強(qiáng)大、便于攜
34、帶的LRC測(cè)試儀,充分利用現(xiàn)代單片機(jī)技術(shù),研究了基于單片機(jī)的智能LRC測(cè)試儀,人機(jī)界面友好、操作方便的智能LRC測(cè)試儀,具有十分重要的意義。3 系統(tǒng)總體方案論證 3.1方案比較電阻、電容、電感測(cè)試儀的設(shè)計(jì)可用多種方案完成,例如利用模擬電路,電阻可用比例運(yùn)算器法和積分運(yùn)算器法,電容可用恒流法和比較法,電感可用時(shí)間常數(shù)發(fā)和同步分離法等、使用可編程邏輯控制器(PLC)、振蕩電路與單片機(jī)結(jié)合或CPLD與EDA相結(jié)合等等來實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)前對(duì)各種方案進(jìn)行了比較:1)利用純模擬電路雖然避免了編程的麻煩,但電路復(fù)雜,所用器件較多,靈活性差,測(cè)量精度低,現(xiàn)在已較少使用。 2)可編程邏輯控制器(PLC) 應(yīng)用廣泛,
35、它能夠非常方便地集成到工業(yè)控制系統(tǒng)中。其速度快,體積小,可靠性和精度都較好,在設(shè)計(jì)中可采用PLC對(duì)硬件進(jìn)行控制,但是用PLC實(shí)現(xiàn)價(jià)格相對(duì)昂貴,因而成本過高。 3)采用CPLD或FPGA實(shí)現(xiàn)應(yīng)用目前廣泛應(yīng)用的VHDL硬件電路描述語言,實(shí)現(xiàn)電阻,電容,電感測(cè)試儀的設(shè)計(jì),利用MAXPLUSII集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行綜合、仿真,并下載到CPLD或FPGA可編程邏輯器件中,完成系統(tǒng)的控制作用。但相對(duì)而言規(guī)模大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4)利用振蕩電路與單片機(jī)結(jié)合利用555多諧振蕩電路將電阻,電容參數(shù)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,這樣就能夠把模擬量近似的轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,而頻率f是單片機(jī)很容易處理的數(shù)字量
36、,一方面測(cè)量精度高,另一方面便于使儀表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,而且單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性。系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置靈活。容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng),且應(yīng)用系統(tǒng)有較高的軟、硬件利用系數(shù)。單片機(jī)具有可編程性,硬件的功能描述可完全在軟件上實(shí)現(xiàn),而且設(shè)計(jì)時(shí)間短,成本低,可靠性高。3.2方案論證很多儀表都是把較難測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)變精度較高且較容易測(cè)量的物理量?;诖怂悸钒央娮釉募袇?shù)L、R、C轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)f,然后用單片機(jī)計(jì)數(shù)后再運(yùn)算求出L、R、C的值并顯示,轉(zhuǎn)換的原理分別是RC震蕩和LC三點(diǎn)式振蕩。其實(shí)這種轉(zhuǎn)換就是把模擬量近似轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,頻率是單片機(jī)很容易處理的數(shù)字量,這種數(shù)值化處理一方面便于使儀表實(shí)
37、現(xiàn)智能化,另一方面也避免了由指針讀數(shù)引起的誤差,從而達(dá)到儀表的高可靠性、高精度和多功能。 綜上所述,利用振蕩電路與單片機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)電阻、電容、電感測(cè)試儀更為簡(jiǎn)便可行,節(jié)約成本。所以,本次設(shè)計(jì)選定以單片機(jī)為核心來進(jìn)行。4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4.1 系統(tǒng)電路方框圖及說明系統(tǒng)分測(cè)量電路和控制電路,系統(tǒng)電路方框圖如圖1所示。被測(cè)電阻被測(cè)電容被測(cè)電感RC 振蕩電路LC電容三點(diǎn)式量程自動(dòng)切換電路單片機(jī)AT89S52LCD顯示器RC 振蕩電路圖1.系統(tǒng)電路方框圖 4.2 RC測(cè)量電路 測(cè)量?jī)x采用RC振蕩電路(如圖2)把待測(cè)元件參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖頻率信號(hào),充分利用單片機(jī)能夠精確捕捉采樣脈沖頻率信號(hào)的優(yōu)勢(shì)以及單片機(jī)強(qiáng)
38、大的數(shù)據(jù)處理功能,有效節(jié)省資源的同時(shí)還提高了測(cè)量精度,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。圖2.RC振蕩電路 4.3 電容三點(diǎn)式振蕩電路 振蕩電路采用LC 振蕩電路(如圖3),振蕩的頻率由L 和C 確定。振蕩管采用9014, Rb1和Rb2為基極偏置, Rc為限流電阻, 電容C1、C 2和電感L 構(gòu)成正反饋選頻網(wǎng)絡(luò), 反饋信號(hào)取自電容C2兩端。該電路也稱為電容3點(diǎn)式振蕩電路。輸入信號(hào)和反饋信號(hào)同相。在測(cè)量過程中, 當(dāng)測(cè)量電感時(shí), 輸入電路自動(dòng)把待測(cè)電感Lx 并聯(lián)到L 的兩端。當(dāng)測(cè)量電容時(shí), 輸入電路自動(dòng)把要測(cè)量的電容Cx 并聯(lián)到C1 的兩端。圖3.振蕩電路 4.4 各部分測(cè)試電路 (1)電阻測(cè)量電路 電阻的
39、測(cè)量采用“ 脈沖計(jì)數(shù)法”, 由555 電路構(gòu)成的多諧振蕩電路,555 接成多諧振蕩器的形式,其振蕩周期為:得出即(2)電容測(cè)量電路電容的測(cè)量同樣采用“脈沖計(jì)數(shù)法”,由555 電路構(gòu)成的多諧振蕩電路,通過計(jì)算振蕩輸出的頻率來計(jì)算被測(cè)電容的大小。555 接成多諧振蕩器的形式,其振蕩周期為:T=t+t=(ln2)(R+R)·C+(ln2)R·C設(shè)R=R,得出即 (3)電感測(cè)量電路電感的測(cè)量是采用電容三點(diǎn)式振蕩電路來實(shí)現(xiàn)的。LC 回路中與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件是同性質(zhì)的,另外一個(gè)電抗元件為異性質(zhì)的,而與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件同為電容時(shí)的三點(diǎn)式電路,成為電容三點(diǎn)式電路:得出即5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1 主程序流程圖 本系統(tǒng)是通過定時(shí)器定時(shí)并在定時(shí)期間對(duì)LRC電路所產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行統(tǒng)計(jì),通過內(nèi)部程序計(jì)算出相應(yīng)的值并在LCD上顯示。主程序流程圖如圖4所示。 圖4.主程序流程圖5.2 測(cè)量子程序流程圖圖5.測(cè)量子程序流程圖測(cè)量頻率擬定為1秒鐘,具體由顯示效果確定。6實(shí)施計(jì)劃第1周 定下方案,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 牦牛產(chǎn)品市場(chǎng)化與品牌建設(shè)路徑
- 民俗體驗(yàn)中的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)策略
- 應(yīng)急救護(hù)知識(shí)進(jìn)校園的面臨的問題、機(jī)遇與挑戰(zhàn)
- 服裝業(yè)時(shí)尚趨勢(shì)解碼
- 廚藝革新之路
- 老舊供水管網(wǎng)更新改造工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理
- 吉蘭巴雷綜合征護(hù)理規(guī)范
- 《2025年至2030年長(zhǎng)期貨物運(yùn)輸合同》
- 農(nóng)村樓房裝修合同協(xié)議書
- 2025年文化藝術(shù)經(jīng)紀(jì)代理服務(wù)項(xiàng)目提案報(bào)告
- 2025年貴州省糧食儲(chǔ)備集團(tuán)有限公司招聘筆試參考題庫含答案解析
- 【MOOC】跨文化思想交流英語-南京理工大學(xué) 中國(guó)大學(xué)慕課MOOC答案
- 國(guó)際私法(華東政法大學(xué))智慧樹知到期末考試答案章節(jié)答案2024年華東政法大學(xué)
- 高?;ü芾聿块T組織構(gòu)成及管理模式研究
- 特種設(shè)備檢驗(yàn)流程圖
- (高清正版)T-CAGHP 021—2018泥石流防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)
- 北京協(xié)和醫(yī)院食物交換表
- 成都市零診級(jí)高中畢業(yè)班摸底測(cè)試化學(xué)試題及答案
- 脫產(chǎn)學(xué)習(xí)證明
- 結(jié)節(jié)病ppt課件
- 《南京市幸福河湖評(píng)價(jià)規(guī)范(試行)》
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論