数字式电参数测量仪设计实验报告 - 图文

数字式电参数测试仪

一、绪论

本文介绍了一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数的测量，该系统使用单片机AT89C51为核心芯片，通过ADS1100来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD1602来显示测量数据。并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。

二、系统方案

本设计是一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对直流电压、直流电流、电阻、频率等电参数的测量，该系统主要通过ADS1110来进行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD来显示测量数据。并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。

该系统要求用单5V直流电源供电，能测量电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数。该系统控制系统采用STC89C52单片机，A/D转换采用ADS1100，显示部分采用LCD显示，恒流源采用LM334产生。该系统设计方案框图如图所示：

系统功能框图：

主要芯片：

OP07C，LM324，ADS1110，MAX232，LM334，LM319，LCD1602，L7805，STC89C52

设计要求

电阻测量范围（10Ω~1MΩ）相对误差<0.3% 电流测量范围（100μA~10mA）相对误差<0.2% 电压测量范围（100mV~10V）相对误差<0.1% 频率测量范围（10Hz~100kHz）相对误差<0.01% 输入正弦信号为50 mV的正弦交流信号

2.1系统控制部分

本设计采用STC89C52八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。

2.2 A/D转换部分

由于该系统的测量精度要达到0.3%，普通的8位AD转换芯片无法达到这一要求，而ADS1110是16位A/D转换，线性误差仅为0.0015%，内置自校准电路，串行输出接口，可方便地与单片机配接。同时具有功耗低，精度高，抗干扰能力强等特点，适合要求精度较高的仪器仪表。

2.3显示部分

采用点阵字符型LCD液晶显示，可以显示数字与阿拉伯字母等字符，随着半导体技术的发展，LCD的液晶显示越来越广泛的应用于各种显示场合。液晶显示可以工作在低电压、低功耗下，显示界面友好、内容丰富。数码管显示驱动简单，但是不能显示高精度数位。综合考虑，选用LCD来实现显示功能。LCD使用的型号是1602。

2.4测量电阻、电流、电压电路部分

①把测电阻转化为测电压，通过OP07整合再经AD转换，进入单片机测量。电阻测量分4档

②把测电流转化为测电压，通过OP07整合再经AD转换，进入单片机测量。电流测量分2档

③测电压，把被测电压通过OP07整合再经AD转换，进入单片机测量。电压测量分2档。

三、硬件设计

3.1电阻测量电路、电流测量电路、电压测量电路

根据题目要求，通过LM334产生恒流源分4档测电阻，分2档测电流和电压。

测电流模块

测电压模块

测电阻模块

3.2 测频率电路

一个波形通过LM324两级放大，再通过LM319电压比较器整形，由于频率接近100KHZ的时候，波形失真，频率不变，故再通过40106进一步整形。

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新医药卫生数字式电参数测量仪设计实验报告 - 图文 全文阅读和word下载服务。