PROTEUS在智能RLC测量仪研制中的应用

本文利用功能强大的PROTEUS仿真软件设计以89C51单片机系统为核心的RLC智能测量仪。设计过程简单，方便，大大提高了设计的效率，降低了设计成本，并且设计的RLC智能测量仪能实现RLC参数的自动测量和显示，结构紧凑、操作方便．测量精度高、响应快、测量范围宽。     

基于频率法和MCU的智能RLC测量仪研制

本文提出以89C51单片机系统为核心的RLC智能测量仪的设计制作方法。该测量仪充分利用了单片机的硬件资源，简洁而高效运行的软件设计思想．实现RLC参数的自动测量和显示。克服了传统的外加交流测量法电源波动易引起偏差和文氏电桥测量法参数调节复杂等问题。系统结构紧凑、操作方便，且测量精度高、响应快、测量范围宽。     

基于单片机和CPLD的数字相位测量仪设计

介绍了数字式低频相位测量仪的组成、工作原理,提出了一种基于单片机和可编程逻辑器件的低频数字相位测量仪的设计方案。系统以AT89C52单片机小系统及Altera公司的EPM7128SLC84—15CPLD为核心,对频率为20Hz到20kHz的正弦波信号实现精确测频、测相,并用以8279为核心的键盘显示电路给以显示。还对测周误差进行了改进分析。该设计将单片机和高速可编程逻辑器件有机连接在一起,其有处理速度快、稳定性高,误差较小的优点。     

智能电阻电容测量仪的设计与制作

为解决如今市场电阻电容测量仪器精度低,成本高,操作繁杂等问题,提出了一种基于STC89C52的电阻电容智能测量方案,系统在电阻测量方面采用LTC1864高精度十六位ADC采集电压计算电阻值,仿真测量精度可达0.09%,通过单片机控制继电器实现电阻的量程自动转换;在电容测量方面使用NE555芯片分别与100,100k,10M电阻组成多谐振荡器,通过单片机计数器计算振荡频率,实现多档位电容的测量,量程5pF到500uF,仿真精度1%,电容设置pF、nF、uF三挡,使用简便。数值通过LCD1602进行显示,并显示对应的提示语句,当超出量程时,显示报警信息。实验结果表明该系统测量精度高,成本低,使用简便,实现了系统智能的设计要求,具有一定应用价值。     

一种微小电容测量仪的设计与实现

该文设计了一款简易的微小电容测量仪.该测量仪以MSP4305529单片机作为控制核心,系统通过1路频率可变的方波信号对2路RC移相回路激励,并对激励后信号整形异或从而得到占空比正比于RC移相回路电容差值的PWM波信号,通过ICL7135实现对PWM积分后直流电压的测量,从而计算出待测电容的大小.该方法相较于传统电容测量仪具有电路简单、测量便利、小巧便携、测量精度较高,成本低廉等特点.实际测试表明,该系统对小电容测量范围从1 pF～10 nF,测量精度可达2％,具有较强的实际应用意义.     

市电参数测量仪的设计

为了实现市电质量监测并降低测量成本,以STC12C5A60S2微处理器为控制核心,利用电压有效值转换芯片等器件,设计了一款市电参数测量仪,对频率、电压有效值及失真度进行测量;基于测周法实现50 Hz频率的测量,通过一块电压有效值转换芯片测量总电压有效值与谐波电压有效值,实现市电电压的测量,并通过计算获得失真度值;实验结果表明,该测量仪测量精度较高,频率测量误差小于0.1%,电压有效值测量误差控制在1%以内,失真度测量误差小于5%;该测量仪结构简单、性能稳定,可应用于电能质量监测系统。     

一种交流激励电容测量电路的性能测试

差动电容传感器已广泛地应用于压力、压差、位移、加速度、振动等非电量的精密测量,参比电容传感器有望用于煤粉浓度测量等领域,而微小电容测量电路是电容传感器应用中的核心和关键技术。微小电容测量的难点在于杂散电容的存在以及电磁干扰,而交流激励电容测量电路可以采用调制解调方式将缓慢变化的电容传感器信号调制在激励源提供的高频载波上,有效抑制同频干扰,工频干扰,运算放大器的失调电压和失调电流,电阻电容等器件的低频噪声干扰。在活塞压力平台上对交流激励电容测量电路进行了性能测试。结果表明,交流激励电容测量电路迟滞误差为0.19%,非线性误差为0.23%,重复性误差为0.29%,可应用于参比电容传感器测量系统。     

快速高精度电子元件温度特性测量仪的研制

大多数电子元器件的性能受到工作温度的影响,其温度特性对设备稳定性和精确度的影响不容忽视;以半导体致冷器(TEC)为核心,ATMega128A单片机为控制芯片,采用PT100、高精度恒流源和AD7731数模转换器(ADC)组成温度测量模块,运用改进的PID控制算法,以脉冲宽度调制(PWM)方式驱动优化的H桥精确控制加热和制冷功率,结合优化设计的变温腔体,制作了快速、高精度电子元件温度特性测量仪;在-10~80 ℃之间快速、稳定控制待测元件的温度,控温精度达到±0.2 ℃;通过计算机控制数字万用表等测量设备,测量了电阻、电容和电感的温度特性曲线;该测量仪还可以用于IC、三极管和LED等元器件的温度特性曲线研究;在实验研究、工业生产和电子实验教学中均具备很高的实用价值。     

基于PIC单片机的数字式磁致伸缩位移传感器的开发

围绕一种液位测量仪表——磁致伸缩位移传感器的实现，介绍了PIC16C63单片机的主要特性，以及测量的核心器件TDC-GP1的功能和使用方法，并从硬件设计、软件设计两方面进行了详细论述。     

基于AD5933的葡萄糖水溶液阻抗分析系统

介绍了基于AD5933的阻抗检测原理和软硬件实现。系统设计采用阻抗测量芯片AD5933,以低功耗高性能处理器STC89C52单片机作为控制器。该检测仪采用AD5933中的数字频率合成器(DDS)产生激励信号,施加在待测阻抗上,ADC采集相应信号并送到片内DFT模块进行数字处理,测量结果通过I2C送至单片机,再由单片机与计算机上位机通信,计算机显示该阻抗值。该仪器能实现电阻、电容、电感阻抗快速、准确地测量,经实验验证,阻抗幅值和相位测量的相对误差较小,(电阻阻抗平均偏差为0.041 1,相位平均偏差为0.152°)。葡萄糖水溶液浓度与阻抗呈线性相关,相关系数大于0.99。     

高速A/D数据采集的SOPC设计

本论文对高速 A/D 数据采集的 SOPC 系统进行了设计。本设计以美国模拟器件公司的高速 AD 芯片 AD9433为转换芯片,在 Stratix EP2S180 DSP 开发板上进行设计。AD9433直接从信号源采集一个模拟信号转换为12位数据。软件设计中对采集到的数据原封不动地从 DAC904数模转换器输出,从而可以得出输入输出的波形完全一致。     

DDS技术在高频信号发生器中的应用

DDS（Direct Digital Synthesizer）技术是一种用数字控制信号的相位增量技术,具有频率分辨率高、稳定性好、可灵活产生多种信号的优点。分析了DDS工作原理,以单片机AT89C52及DDS芯片AD9850为核心,采用直接数字合成技术完成高频信号发生器的设计。     

高精度无线直流电压监测仪设计与实现

提出了以STC89C52单片机为控制器,结合信号变换电路、AD转换电路、LCD显示电路及无线收发电路等实现主从机的硬件设计;分析了软件主程序的编写思路并给出流程图;实现了对-10V～+10V电压进行实时监测,精度为0.01V。对系统调试中信号变换电路的工作原理及存在的误差进行了分析,并对设计中遇到的AD转换器结果有误、集成运放工作异常、提高电压监测范围及主从机显示结果不一致等问题进行深入分析,提出了改进措施。与传统的利用分压电路扩大测量范围的电压监测仪相比,本设计具有系统性能稳定、测量精度高等优点,对直流电压的实时监测有一定的借鉴作用。     

高精密圆度仪的研究与设计

研究了高精密圆度仪电气部分与测量软件部分,利用线性差动变压器式位移传感器与AD698驱动芯片作为信号前端,精确地将待测工件表面的机械位移置转换成单极性或双极性的直流电压;应用MSP430单片机和18位AD7691数模转换芯片采集电压信号传入上位机,最终用相应的软件进行数据分析;应用结果表明,标准件的圆度值重复精度达到了30nm以下,标准玻璃球的圆度误差达到了0.05μm左右;该系统运行稳定可靠,精确度高,并且降低了系统的功耗,具有一定的实用性和推广价值.     

模拟音频芯片在数据采集二次通讯中的应用

分析了用于二次通讯的音频模拟接口芯片TLC320AD50C的性能和结构特点,并利用其二次通讯实现和数字信号处理器TMS320C30的数据采样和寄存器读写。介绍了TLC320AD50C和TMS320C30硬件连接及软件实现,从而很好地实现了DSP数据采集过程中对AD/DA转换芯片寄存器的读写及对模拟音频信号的高效率数据采集。     

正弦信号测试仪的设计

正弦波信号是工程实践中应用最多的电信号之一,对幅值、频率、相位三要素的测量是测量正弦波信号的主要内容,本设计从该三要素出发提出了设计正弦信号测试仪的具体方案;正弦信号的幅值测量模块以高精度峰值检波电路为核心,结合单片机与AD采样技术实现幅值测量功能;频率测量模块采用专用芯片ICM7216D实现频率测量功能;相位测量模块则使用相位检测电路与单片机相结合实现相位测量功能;通过实践证明,该正弦信号测试仪设计切实可行,且具有硬件结构简单、软件设计灵活、适用面广等优点,是一种有较高应用价值的正弦信号测量仪器.     

基于DDS芯片AD9835的多功能调制模块设计

随着信号源技术的发展,在普遍使用锁相环技术实现稳定信号源的同时,直接频率合成技术(DDS)也日渐广泛运用。本文介绍基于直接频率合成器AD9835的多功能调制模块的设计,通过单片机对AD9835的简单控制,实现数字信号的频率、相位调制以及数字和模拟信号的幅度调制。     

高精度磁场式时栅传感器激励信号对测量误差的影响分析及系统设计

为提高磁场式时栅传感器测量精度,本文从理论上推导分析了时栅传感器激励信号源幅值和相位不一致产生的谐波成分对时栅传感器测量精度的影响,提出了一种基于DDS原理并采用完整闭环调节的高性能时栅激励信号源设计方案。以FPGA为微处理器,通过编程分频系统时钟,设置频率、相位控制字对DDS输出的信号频率、相位进行调节,使用增益控制器配合相位累加器实现相位到幅值精确转换。搭建了信号调理电路和信号反馈电路,通过实时对比反馈控制,解决了系统电路阻抗不匹配及干扰导致的激励信号相位不正交性和幅值不一致性的问题。实验结果表明：本文所设计的激励信号源输出信号幅值相对误差只有0.4%,正交性相对误差只有0.05%,并且采用该激励信号源,磁场式时栅传感器测角原始误差从±103.4"降低到了±20.3",有效抑制由于激励信号源幅值不一致和相位不正交带来的谐波误差。经修正后对极内角位移测量误差只有±1.3",整周角位移测量精度达到±2",满足高精度位移测量要求。