本文關鍵詞：一種新的電阻測量方法的研究

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【摘要】：電阻量的精確測量涉及科研、軍工、制造等諸多領域,但是由于經典測量方法在準確度等性能上的諸多限制以及現(xiàn)代測量方法在系統(tǒng)復雜度上的龐大,使得人們對高性能低復雜度的電阻測量系統(tǒng)的研究變的日益迫切。此外,高精度的電阻測量不僅順應時代的發(fā)展,緊跟國際前沿學科的步伐,還能促進國民經濟和文化的發(fā)展,滿足人們生活和社會生產的需求。所以對其進行研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文提出的新的電阻測量方法利用TDC技術,將電阻量的測量轉化為時間量的測量,因為時間量的測量具有極高的分辨率,所以本文利用對時間量的高精度測量來獲得高精度的電阻測量。電阻量到時間量的轉化需要一個媒介,在本文中承擔該任務的為傳統(tǒng)的RC放電電路,但傳統(tǒng)放電電路中的電容又是一個影響測量結果的不確定因素,為了解決電容的不確定性對測量結果的影響,本文對傳統(tǒng)的放電電路進行了改進,在放電電路中引入了一個新的電容,通過對測量方法的設計,使本文設計的電阻測量方法在避開了對電容量測量的同時還能達到較高的測量精度。作為本文中的關鍵技術,TDC的測量精度對整個系統(tǒng)測量結果的影響較大,為此,本文專門設計了一種針對系統(tǒng)測量要求的時間間隔測量電路。此外,為了產生一個高質量的時間間隔信號,還需要為系統(tǒng)提供兩個可程控的參考電壓。為了對本文提出的新的電阻測量方法進行驗證,搭建了完整的軟硬件平臺,其中硬件部分包括參考電壓產生、放電電路、時間間隔產生、微小電容差測量、時間間隔測量,該部分主要以FPGA為核心展開,軟件部分主要是電阻測量的上位機軟件,本文對搭建的軟硬件平臺進行了測試驗證,并在此平臺上進行了大量重復的測試。經過充分的仿真驗證和大量的測試實驗,本文提出的電阻測量方法得到了很好的驗證,通過對系統(tǒng)測量原理的分析和對系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)的處理,該方法在性能的提高和復雜度的降低上明顯優(yōu)于其他方法。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM934.1

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本文編號：1277163