由于電橋法具有測量精度高、穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點,仍被廣泛運用于精密電阻測量領域。隨著科技的發(fā)展與進步,數(shù)字化直流電橋開始取代傳統(tǒng)的手動平衡電橋。目前,國內的數(shù)字直流電橋產品存在穩(wěn)定性差的缺點,在實際電阻精密測量中的應用比較少。雖然國外的數(shù)字直流電橋產品測量精度比較高,但價格極其昂貴,而且不適用于一般的電阻測量場合。因此,為了彌補國產數(shù)字直流電橋產品的不足,研究一款完全自動平衡、測量精度高、穩(wěn)定性好的的數(shù)字直流電橋具有一定的實用價值。本文對幾種平衡電橋結構的原理經過分析比較,提出了一種改進型數(shù)控直流電橋結構。圍繞此結構,完成了以STM32F103C8T6主控芯片為核心的控制電路的設計,設計分為四個模塊:主控制器模塊、人機交互接口模塊、改進型電橋模塊和電壓采集模塊。此外,為嵌入式電路設計了獨立的穩(wěn)定供電電源。采用反激式開關電源方案,為模擬器件和數(shù)字器件設計了獨立的供電電源,避免了數(shù)字信號與模擬信號之間的互相干擾。為了實現(xiàn)改進型電橋的自動平衡,分析了電橋的平衡調節(jié)過程,同時為了獲得較高的控制精度,選擇了連續(xù)論域的模糊控制器C-FC作為電橋的平衡控制器。在MATLAB/Simulink中建立...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．５改進型數(shù)控直流電橋原理??

?第２章系統(tǒng)總體方案設計????Ｒ２??ｒ－ＺＺｃｚ５＾＂］??！?／?—Ｉ?１?Ｉ?Ｍ?ｒ－＾－，??ｒｒ?—ｃｚｚ］?￣？?１?１??＇?－－ｆｅｒｒ??程控調壓模塊???〇???ｕ??圖２．５改進型數(shù)控直流電橋原理??使用數(shù)字集成電路來調節(jié)電橋的平衡時，若仍采用調節(jié)可調電阻....

圖２．６控制器與電橋模塊功能框圖??根據２．２小節(jié)所述，橋臂比例電阻需要根據待測電阻的大小進行選擇切換

＇?２ｋ?－?ｄｖａｌ??２＾??上式為改進型電橋平衡時，待測電阻＇的計算式。其中，戽和／？２為己知橋??臂電阻，／＾ｉ為電橋平衡時Ｄ／Ａ的輸入數(shù)字量，Ｋ為數(shù)模轉換器Ｄ／Ａ的位數(shù)，??Ｒ為己知可調電壓源內阻。由式（２．１１）可知，本文所提出的改進型數(shù)控直流電??橋融合了傳統(tǒng)手動電....

圖３．１主控芯片外圍硬件電路圖??（１）芯片供電電路將在電源供電模塊中說明；（２）復位電路采用了最常用??的ＲＣ復位電路，系統(tǒng)完成上電后，在電容的作用下，復位引腳電平由低到高，??

??＊支持ＳＷＤ和ＪＴＡＧ兩種調試模式，配合Ｋｅｉｌ軟件實現(xiàn)在線調試功能??＊低功耗，支持睡眠，停止和待機三種模式??綜上所述，ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｃ８Ｔ６滿足本設計對于主控芯片的要求。同時，本實??驗室在ＳＴＭ３２系列芯片開發(fā)上有一定的技術積累，在開發(fā)過程中可以減少一些??不必要....

圖３．２輸出端口擴展電路??選用的輸出端口擴展芯片為ＴＰＩＣ６Ｂ５９５，此芯片是一款８位邏輯移位寄存??

?第３章硬件電路設計???帽Ｐ７的連接方式進行切換。（５）下載調試電路采用了性能穩(wěn)定的２０針ＪＴＡＧ下??載電路，配合Ｊ－Ｌｉｎｋ下載器可以完成程序的在線調試。??３．１．３輸出端口擴展電路??考慮到模擬開關器件的導通內阻較大，本設計使用繼電器來完成量程與檔??位的切換。由于使用....

本文編號：3890910