电子信息工程综合实验

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1、电子信息工程综合实验实验报告实验名称：实验一转速测量与控制实验二温度测量与控制实验三电量测量与分析实验四LabVIEW编程环境与基本操作实验实验五虚拟信号发生器实验实验六数据采集实验指导老师：班级：班姓名：学号：学院：自动化学院实验一转速测量与控制一、实验目的1．熟悉速度传感器工作原理2．熟悉硬件设计原理3．熟悉软件编程方法二、实验仪器PC机、示波器、综合实验板、数字表，频率计三、实验设计原理1.硬件设计原理整体设计框图速度传感器放大整形CPUI/O显示键盘D/A信号放大直流电机图1-1整体设计方框图

2、其中，图的上半部分为测量部分，下半部分为控制部分CPU：AT89C52I/O：人机接口，7290D/A：5618直流电机：=24v2.软件设计原理图1-2软件设计流程图四、实验步骤1.按实验要求连接电路，检查没有连接错误后，给综合实验板上电，开始实验。在实验的整个过程中要注意安全。2.用键盘设置电机转速，从500R/min开始，当数码管显示的当前转速在设定转速附近上下小幅波动时或稳定在设定转速时，用示波器测量TLV5618的OUTB端的信号频率，用万用表测量OUTB端的信号电压、直流电机的输入电压（测

3、试点为f对应m2，VOUTB对应R23，对应m+）.3.改变设定的转速，依次输入500R/min～2500R/min之间的值，重复步骤2。4.记录数据，处理数据。五、数据的采集和分析1．数据采集表1-1所测参数设定参数R/m/Hz误差η/%/v/vA转速方程60035710.8051.445.504.684.944.834.895.25=（R）90052632.5371.917.70120071430.7912.3510.01150086214.2112.7912.16=（R）1800104173.5

4、463.2114.192000116283.1003.5515.872．数据分析经过表1-1中数据计算，=4.918（1）在实验数据选择上，设定参数的前五个转速由上而下的以300R/m递增，同时测得数据的值也相应以相似的差值递增，因此，我们设想和转速R成线性关系。设=aR+c——式①其中a和c为未定常量。因为d/Dr=a=Δ/ΔR——式②将表1-1中数据代入式①和式②，可得到表1-2表1-2参数a和c的值a(10e-3)1.571.471.471.4c0.5530.580.5770.57360.55因

5、此，=1.4775*10e-3=0.56672因此，=1.4775*10e-3*R+0.56672（2）由表1-1可知，和成倍的关系。由（1）中同样的分析方法可得：=7.235*10e-3*R+1.23013.用Matlab画出转速特性曲线（1）（2）实验二温度测量与控制一、实验目的1．熟悉温度传感器；2．熟悉温度测量硬件设计原理；3．熟悉温度测量软件设计原理。二、实验仪器PC机、示波器、综合实验板、电热水器、数字表三、设计原理1．硬件设计原理（1）原理框图图2-1硬件设计原理框图（2）硬件部分主要包

6、括4块集成芯片、电热水器、温度传感器和双向可控硅等。①信号产生与放大温度传感器：图2-2温度传感器结构示意图本实验是采用的是铂热电阻式温度传感器，它是一种负温度系数热敏电阻（NTC），特点是热电特性稳定，测温准确度高，可作标准热电偶。铂热电阻温度传感器的特点：铂的物理、化学性能非常稳定，是目前制造热电阻的最好材料。铂丝的电阻值与温度之间的关系在0～630.755°C范围内为：，B的值在量级。故电阻随温度变化的线性度很好。电阻值随温度T的线性变化将引起铂热电阻两端的电位差的线性变化，从而实现将温度信号转

7、换为电信号。其具体结构如下：图2-3温度传感器等效电路图信号放大：传感器的输出电压信号比较小，一般只有几毫伏到几十毫伏，不足以驱动后边与之相连的芯片，并混有许多干扰信号，因此必须将信号放大到与下一极芯片驱动电压相匹配的程度，并去除干扰。该部分的功能是将随温度的变化灵敏度放大200倍，即交流放大倍数为200，使进入AD7865的采样信号变换范围扩大到0～5V，使数据的处理精度提高。这部分电路在实验板上是一个集成模块，在电路板下方中部。其等效电路图为：图2-4温度传感器放大电路②信号采集与处理由于温度传感

8、器输出的信号为模拟量，必须经过模数转换才能为CPU处理。将模拟电信号转换成数字信号的过程称为A/D变换。本实验采用的芯片是AD7856，主要应用在温度测量系统中。芯片特点：高速，低耗，有4个采样通道，同时可以进行4路采样，输出14位位宽的并行数据。转换时间是2.4us，信号分辨率位V。电路连接图：图2-5信号采集与处理电路原理图单片机：本实验中，单片机的型号使AT89C52，是整个实验的核心，主要负责数据的数据采集、数据处理和显示，并控制直流电机。AT8