發(fā)布時間：2018-01-09 05:17

  本文關(guān)鍵詞：基于虛擬儀器的阻抗自動測量系統(tǒng)的研究　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,儀器儀表領(lǐng)域也開始發(fā)生巨大的變化,從傳統(tǒng)儀器、智能儀器開始向虛擬儀器發(fā)展。虛擬儀器以其強大的存儲、數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢,逐漸受到重視。虛擬儀器技術(shù)通過軟件將計算機與儀器硬件相結(jié)合,很好地將計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力和儀器硬件的現(xiàn)場測量、控制結(jié)合在一起。不僅降低了儀器的生產(chǎn)成本,還提高了儀器的性能,從而得到廣泛的應(yīng)用。另外,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步,阻抗的測量逐漸成為各類電子產(chǎn)品的研究基礎(chǔ)。目前,阻抗測量技術(shù)已在生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)測控、電力控制等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。為了滿足高校實驗室對電子元器件及其附屬參數(shù)的測量需求,本文設(shè)計了一種基于虛擬儀器的阻抗測量系統(tǒng)。本文通過將虛擬儀器技術(shù)與傳統(tǒng)硬件相結(jié)合,設(shè)計實現(xiàn)了一種通過伏安法對阻抗參數(shù)進行測量的系統(tǒng)。其主要工作原理為:將阻抗的測量轉(zhuǎn)換為矢量電壓的測量,再利用獲得的矢量電壓的實部和虛部的數(shù)字量與被測參數(shù)之間的關(guān)系,將其轉(zhuǎn)換為待測量。本系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分構(gòu)成,硬件部分主要包括通過FPGA設(shè)計實現(xiàn)的信號源模塊、阻抗/矢量電壓轉(zhuǎn)換模塊、相敏檢波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊。其具體的實現(xiàn)主要為利用FPGA設(shè)計實現(xiàn)系統(tǒng)正弦激勵信號與基準信號的產(chǎn)生;通過相敏檢波將采集到的矢量電壓信號進行實部和虛部分離;利用低通濾波器濾除干擾信號;再通過A/D轉(zhuǎn)換芯片將采集到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;通過系統(tǒng)總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C,并對數(shù)據(jù)進行處理和顯示。軟件部分是利用虛擬儀器軟件Lab VIEW設(shè)計實現(xiàn)儀器的數(shù)據(jù)處理、顯示和控制界面,并通過動態(tài)鏈接庫的調(diào)用來執(zhí)行儀器操作。
[Abstract]:With the development of computer technology, the instrument in the field also began to change dramatically from the traditional instrument, intelligent instrument to begin the development of virtual instrument. The virtual instrument with its powerful storage, data display and data analysis, virtual instrument technology has attracted much attention. Through the software of computer and instrument hardware combination, very good the measurement processing ability of the instrument hardware computer powerful data control together. The instrument not only reduces the production cost, but also improve the performance of the instrument, which is widely used. In addition, with the progress of modern science and technology, impedance measurement has gradually become the basic research of all kinds of electronic products. At present, the impedance measurement technology has been in biomedical, industrial control, power control and other fields are widely used. In order to meet the University Laboratory for electronic components and ancillary parameters The measurement needs, this paper designed an impedance measurement system based on virtual instrument. The virtual instrument technology with the traditional combination of hardware, the design and implementation of a system to measure the impedance parameters by voltammetry. The main principle is: the impedance measurement is converted to voltage measurement vector, and then use the digital the amount of the real and imaginary part of the voltage vector and the relationship between parameters measured, convert to be measured. This system is mainly composed of two parts: hardware and software. The hardware includes the design and implementation of FPGA signal source module, impedance / vector voltage conversion module, phase sensitive detection module. The A/D conversion module and communication module. The specific implementation is to use the FPGA system design and implementation of sine signal and the reference signal generated by the phase sensitive detector; the vector voltage signal collected in real And imaginary separation; using low-pass filter to filter out the interference signal; and then through the A/D converter chip converts the analog voltage signals into digital signals collected; the data are transmitted to a computer through the system bus, and data processing and display. The software part is to realize the instrument design using virtual instrument software Lab VIEW data processing. Display and control interface, and through the dynamic link library calls to perform instrument operation.

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM934.7

【參考文獻】

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本文編號：1400139