基于嵌入仿真技术微小电阻测量方法研究.pdf

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1、学校代码10406分类号TP274.2密级学号080081101109题目基于嵌入仿真技术微小电阻测量方法研究作者郑冰学科、专业控制理论与控制工程指导教师赵文龙教授申请学位日期2011年6月学校代码：10406分类号：TP274.2学号：080081101109南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）基于嵌入仿真技术微小电阻测量方法研究硕士研究生：郑冰导师：赵文龙教授申请学位级别：硕士学科、专业：控制理论与控制工程所在单位：信息工程学院答辩日期：2011-06授予学位单位：南昌航空大学ResearchofSmallResistanceMeasurem

2、entBasedonEmbeddedSimulationTechnologyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterControlTheoryandControlEngineeringbyZhengBingUndertheSupervisionofProf.ZhaoWenlongSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2011摘要由于微弱信号本身的幅度过小，再加上噪声信号的干扰，很可能造成微弱信

3、号本身被淹没，所以想要将微弱信号精确的检测出来是十分困难的。但是微弱信号的高精确检测技术应用十分广泛，如：科研、工程制造、航空航天、军事、医学等领域都存在着各种微弱信号。而且微弱的电压信号所受到的干扰因素更多，检测起来更加困难。因此研究如果提高微弱信号测量精度的测量方法意义重大。本文设计的硬件部分采用两块AT89S52单片机分别设计了微小电阻测量模块和程控译码模块。围绕这两个模块还设计了恒流源控制系统、采样信号数据处理系统、显示模块、电子多路开关模块、译码系统等。其中恒流源控制系统将满足测量电流所需的各种要求，如：电流大小可调（0~1A）且电流方向

4、可控。而电子多路开关模块配合译码系统将可以满足程控自动测量所需要的36路通道变换检测。微小电阻测量模块主要分析了微小电阻测量的方法，讨论了如何减小测量中的误差和电阻四线制的测量方法；同时分析了微小电阻测量的数据采集与处理，包括电源控制和数据采集都进行了系统的讨论。而程控译码模块主要分析设计了36通道的多路电子开关和与其配套的译码系统还有通信串口扩展，使得程控译码模块既可以与微小电阻测量模块进行数据通信还可以与上位机之间进行数据通信。自动测量的上位机软件主要使用MicrosoftVisualC++开发，软件主要包括测量位置的编码设计、串口通信设计、数

5、据库设计等。在研究方式上，本文分析多种误差来源，测试其干扰状况，尽量补偿或消除这些误差，对提出的设计方法进行分析研究和优化。并利用嵌入式仿真技术对四线法测量电路系统进行系统辨识，采用遗传算法对整个测量系统进行仿真测量与参数寻优。最后通过遗传算法的参数寻优和仿真实验的结果，证明了该方法的有效性并且具有较高的测量精度。关键词：遗传算法，微小电阻，仿真测量，嵌入式，硬件系统设计，软件系统设计IAbstractAstheamplitudeofweaksignalistoosmall,andthereexiststheinterferenceofnoises

6、ignal,itmaycauseweaksignalitselfcan’tberecognizedeasily,Therefore,it’sverydifficulttodetectweaksignalaccurately.However,highlyaccuratedetectiontechnologyofweaksignalisusedwidely,suchas:research,engineeringandmanufacturing,aerospace,military,medicalandotherfieldswherevariouswea

7、ksignalsareexist.Andtheweakvoltagesignalshavemoreinterferencefactors,andaremoredifficultfordetection.Therefore,theresearchonhowtoimprovethemeasuringaccuracyoftheweaksignalisofgreatsignificance.Microresistancemeasurementmoduleandprogrammeddecodingmodulearedesignedbytwopiecesofm

8、icrocontrollerAT89S52whichareusedforhardwaredesign.Theconstan