电压测量阻抗测量及开关在电子设计中的应用

第四讲电压测量阻抗测量及开关在电子设计中的应用一实验目的：1掌握直流及交流电压的测量2AD转换的选择及阻抗的测量3掌握开关在电子设计中的应用二实验任务1设计数字式电容测试仪：要求：仿真测试范围：100pf—100uf测试时间：1s测试精度：±3%2设计多联电位器电阻间差测试仪：要求：最大通道数为8阻值范围：1k—1M允许偏差范围：1%--10%电阻测试精度：±0.1%测试时间：〈1S用指示灯指示合格与否可用数码管显示各路电阻值三方案比较，设计与论证1电容测试仪方案比较方案一：此方案是用555构成的多谐振荡器作为单稳测脉宽的触发脉冲，如图a所示，由555构成的多谐振荡器通过改变R和C的参数可以改变振荡频率，最高可达500KHZ，输出占空比为Q=T1/T=（R1+R2）/（R1+2R2）占空比始终大于50%。构成电路简单易行，且抗干扰能力强。图a方案二：此方案是用非门构成的多谐振荡器作为单稳测脉宽的触发脉冲，如图b所示，此电路的灌电流为十几mA,上拉电流仅为几mA，抗干扰能力不及方案一，选方案一。图b2多联电位器电阻间差测试仪的方案图C方案原理：图C中的R16，R15，R9为三个量程，与三个继电器相接，接在单片机的P2.3，P2.4，P2.5口，运放OP07的反馈电阻通过译码器74LS138接通，三个输入端接单片机的P2.6,P2.7,P3.7.在程序中可设置来选通各通路电阻，合上P2.0口的精度设置，AD1674进行转换，P2.1和P2.2是控制测阻精度的，可人为设置。AD1674的8，9，10，11，12，13，14是保护AD1674的外围电路；单片机的P3.5,p3.6控制AD1674。AD1674的十二位数字输出接入单片机的P0和P3.0,P3.1,P3.2,P3.3,P1口的低四位接7448BCD转换送四个数码管显示,高四位接选位端,经软件处理后在数码管上显示待测电阻的阻值.开始时选小量程,如果摸数转换的输出均为FFFF,则应换大一点的量程.自动进行量程的选择是本设计的优点,通过模拟仿真测阻很准确,,在实际调试中,AD1674的转换速度会受到限制.四理论分析⑴t=RC应小于电容的充电时间。根据图a仿真波形如下：当R=1K，C=1uF时，多谐振荡器的输出波形及电容的充电波形。多谐振荡器的输出波形及单稳态的输出波形：根据Tw=1.1﹡Rl﹡Cx,Tw=1.1﹡1K﹡1uF=1.1ms当C=100pF,R=10M,波形如下：Tw=1.1﹡100pF﹡10M=1.1ms当C=100uF,R=10时，波形如下：Tw=1.1﹡100uF﹡10=1.1ms⑵软件流程:经过分析,软件程序宾并不很复杂,可以实现.五总结系统采用恒流测压法,设计中使用了AD1674,运放OP07,BCD7448,继电器和单片机,经过各口设置连接,完成了测路间电阻误差的测量,系统通过单片机可自动切换量程,精度要求可手动按纽设置,基本上达到了规定的要求.