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1、回路电阻测试仪的设计和研究摘要:本文介绍了回路电阻测量仪的设计,它是一种用于测量高压开关回路电阻的微电阻测量仪器。本论文主要涉及电源的设计,集成运放及A/D转换电路的应用,单片机的应用以及液晶显示模块的使用。能够加深掌握以单片机为控制,数据采集,处理的设计方法,以及电路设计的知识。它比传统的测试仪更加方便实用,具有广泛的应用前景。关键字:模/数转换单片机液晶显示Abstract:Thispaperintroducesthedesignoftheloopresistancemeasuringinstrument.Itisa
2、kindofmicro-resistormeasuringinstrumentthatisusedformeasuringHigh-voltageSwitchloopresistance.Thedesignofloopresistancemeasuringinstrumentinvolvesdesignoftheelectricalsource,theapplicationofIntegratedOperationalAmplifier,A/DConverterCircuitsandliquid-crystaldispl
3、aymodule.ThedesignmethodofthecontrolofSCM,dataAcquisitionandprocessing,theknowledgeofcircuitdesigncanbehelddeeply.Itismorefeasibleandmoreconvenientthanthatoftraditionalmeasuringinstrumentwithavastrangeofprosperforapplication.KEYWORDS:A/Dconversion;SCM;LCD引言近几年来,随
4、着微电子技术和单片机的出现,引起测量仪表领域的一场新的技术革命。以单片机为主体,代替传统仪表的常规电子线路,成为新一代的智能仪表。单片机具有体积小、价格低、功能强、可靠性好及使用方便灵活的特点,在智能化仪器仪表的设计和研究上得到了广泛的应用。本文从硬件和软件两个方面介绍了回路电阻测量仪的设计。主要从三个方面系统全面的介绍了本次设计的内容。第一部分主要介绍了回路电路测量仪的基本设计思想(模块化的设计)。第二部分介绍了回路电阻测量仪的设计研制步骤,首先确定设计任务和仪表功能,然后详细介绍了回路电阻测量仪硬件电路的设计。第三部
5、分主要是从软件方面介绍的,包括回路电阻测量仪的软件流程图和软件源程序。通过对回路电阻测量仪的设计和研究,我们加深掌握了以单片机为控制、数据采集处理为核心的设计方法、液晶显示模块的使用以及电子电路设计的知识。由于我们设计水平和时间所限,在设计难免出现一些错误和不妥之处,恳请各位老师能够给予批评指正。1.回路电阻测量仪的基本设计思想1.1模块化设计根据回路电阻测量仪的功能要求和技术经济指标,由大到小地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块,分别进行设计,然后把它们连接起来,这就是我们设计回路电阻测量仪的思想。本文主要介绍了
6、回路电阻测量仪硬件和软件两方面的设计内容。把硬件分成主机电路、模拟量输入通道、人-机联系电路和电源电路等几个模块,而把软件分成监控程序,中断处理程序及各种测量等功能模块。这些硬件、软件模块还可以继续细分,由下一层次更为具体的模块来支持和实现。2.回路电阻测量仪的设计研究步骤2.1设计任务和仪表功能的确定(1)设计任务的确定:该题主要包括电源的设计,集成运放及A/D转换电路的应用,以及单片机的应用,包含测量和采集,液晶显示模块的使用,要求可以打印输出,并用Protel完成电子电路,设计软件完成电路的计算机辅助设计。(2)仪
7、表功能的确定:该回路电阻测试仪适用于高压开关接触电阻(回路电阻)的高精度测量,同样适用于其它需要微电阻测量的场合。1)该电阻测试仪有两种测试:标准测试和自定义测试。标准测试,是根据规程中要求,为用户提供最直接、简便的方法,测试出试品阻值。测试电流C为100A,测试时间T为5S。自定义测试,当开关的氧化膜过厚时,选择自定义测试中的大电流,长时间来进行测量,能有效的击穿氧化膜得到开关的真实阻值。该设计的回路电阻测试仪有三组可选的自定义电流和时间。C=50A,T=5S;C=150A,T=10S;C=200A,T=15S。2)本
8、仪器智能化,具有日期时钟、自动打印、数据存储功能,能存储100组数据,便于对历史数据的保存和跟踪分析,输出电流和时间可由菜单操作选择,无需调压器或电位器调整,无机械性故障。3)该仪器使用方便:采用宽温型液晶显示器,英文菜单操作,测量数据显示结果直观,打印机能以英文模式打印记录数据。4)当被测信号输入时,只需按下测量键