由于電橋法具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點(diǎn),仍被廣泛運(yùn)用于精密電阻測(cè)量領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,數(shù)字化直流電橋開始取代傳統(tǒng)的手動(dòng)平衡電橋。目前,國(guó)內(nèi)的數(shù)字直流電橋產(chǎn)品存在穩(wěn)定性差的缺點(diǎn),在實(shí)際電阻精密測(cè)量中的應(yīng)用比較少。雖然國(guó)外的數(shù)字直流電橋產(chǎn)品測(cè)量精度比較高,但價(jià)格極其昂貴,而且不適用于一般的電阻測(cè)量場(chǎng)合。因此,為了彌補(bǔ)國(guó)產(chǎn)數(shù)字直流電橋產(chǎn)品的不足,研究一款完全自動(dòng)平衡、測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好的的數(shù)字直流電橋具有一定的實(shí)用價(jià)值。本文對(duì)幾種平衡電橋結(jié)構(gòu)的原理經(jīng)過(guò)分析比較,提出了一種改進(jìn)型數(shù)控直流電橋結(jié)構(gòu)。圍繞此結(jié)構(gòu),完成了以STM32F103C8T6主控芯片為核心的控制電路的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)分為四個(gè)模塊:主控制器模塊、人機(jī)交互接口模塊、改進(jìn)型電橋模塊和電壓采集模塊。此外,為嵌入式電路設(shè)計(jì)了獨(dú)立的穩(wěn)定供電電源。采用反激式開關(guān)電源方案,為模擬器件和數(shù)字器件設(shè)計(jì)了獨(dú)立的供電電源,避免了數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間的互相干擾。為了實(shí)現(xiàn)改進(jìn)型電橋的自動(dòng)平衡,分析了電橋的平衡調(diào)節(jié)過(guò)程,同時(shí)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(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．５改進(jìn)型數(shù)控直流電橋原理??

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

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

＇?２ｋ?－?ｄｖａｌ??２＾??上式為改進(jìn)型電橋平衡時(shí)，待測(cè)電阻＇的計(jì)算式。其中，戽和／？２為己知橋??臂電阻，／＾ｉ為電橋平衡時(shí)Ｄ／Ａ的輸入數(shù)字量，Ｋ為數(shù)模轉(zhuǎn)換器Ｄ／Ａ的位數(shù)，??Ｒ為己知可調(diào)電壓源內(nèi)阻。由式（２．１１）可知，本文所提出的改進(jìn)型數(shù)控直流電??橋融合了傳統(tǒng)手動(dòng)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(shuō)明；（２）復(fù)位電路采用了最常用??的ＲＣ復(fù)位電路，系統(tǒng)完成上電后，在電容的作用下，復(fù)位引腳電平由低到高，??

??＊支持ＳＷＤ和ＪＴＡＧ兩種調(diào)試模式，配合Ｋｅｉｌ軟件實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試功能??＊低功耗，支持睡眠，停止和待機(jī)三種模式??綜上所述，ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｃ８Ｔ６滿足本設(shè)計(jì)對(duì)于主控芯片的要求。同時(shí)，本實(shí)??驗(yàn)室在ＳＴＭ３２系列芯片開發(fā)上有一定的技術(shù)積累，在開發(fā)過(guò)程中可以減少一些??不必要....

圖３．２輸出端口擴(kuò)展電路??選用的輸出端口擴(kuò)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(shè)計(jì)???帽Ｐ７的連接方式進(jìn)行切換。（５）下載調(diào)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(diào)試。??３．１．３輸出端口擴(kuò)展電路??考慮到模擬開關(guān)器件的導(dǎo)通內(nèi)阻較大，本設(shè)計(jì)使用繼電器來(lái)完成量程與檔??位的切換。由于使用....

本文編號(hào)：3890910