【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展以及各種復(fù)雜電子系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器已經(jīng)很難滿足科研項(xiàng)目中日益復(fù)雜的測(cè)試需求。為此，本課題設(shè)計(jì)了基于PXI總線技術(shù)的PXI數(shù)字多用表模塊，它是組建PXI自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)最基本的測(cè)量模塊之一，它主要實(shí)現(xiàn)交直流電壓、交直流電流以及電阻的測(cè)量。 本課題所設(shè)計(jì)的PXI數(shù)字多用表在硬件電路結(jié)構(gòu)上采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，將PXI數(shù)字多用表分為PXI接口電路、數(shù)字多用表功能電路以及隔離電路。PXI接口電路采用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)PXI接口功能以及數(shù)據(jù)傳輸功能。數(shù)字多用表功能電路采用意法半導(dǎo)體公司的STM32F103RC作為主控制器，實(shí)現(xiàn)功能與量程的切換以及測(cè)量結(jié)果的獲取與傳遞。利用BB公司的ADS1271這款24位A/D轉(zhuǎn)換芯片完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。同時(shí)通過(guò)各個(gè)轉(zhuǎn)換電路將待測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，并利用調(diào)理電路和濾波電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。隔離電路則將PXI接口電路與數(shù)字多用表功能電路進(jìn)行有效的光耦隔離，減小了二者之間的串?dāng)_。 軟件方面，本課題嚴(yán)格按照PXI規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用NI公司的LabWindows/CVI軟件完成PXI數(shù)字多用表軟面板以及驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。同時(shí)，利用RealView MDK軟件開發(fā)工具完成STM32中的主控制程序的編寫和調(diào)試。 最后對(duì)本課題所設(shè)計(jì)的PXI數(shù)字多用表進(jìn)行了校準(zhǔn)和測(cè)試，根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果建立了合適的校準(zhǔn)模型對(duì)PXI數(shù)字多用表進(jìn)行校準(zhǔn)。然后對(duì)多用表的各個(gè)功能和量程進(jìn)行了測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)字多用表進(jìn)行了誤差和不確定分析。測(cè)試結(jié)果表明本課題所設(shè)計(jì)的PXI數(shù)字多用表達(dá)到了預(yù)定的指標(biāo)，從而驗(yàn)證了本課題所選方案的合理性與可行性。
【圖文】：

圖 1-1 總線技術(shù)發(fā)展過(guò)程從 20 世紀(jì) 70 年代提出的通用儀器總線(GPIB)開始，總線技術(shù)便與測(cè)試測(cè)量技術(shù)緊密掛鉤。由于 GPIB 總線技術(shù)的傳輸速度在當(dāng)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用指標(biāo)和技術(shù)要求，為此基于 GPIB 總線技術(shù)的各種測(cè)試測(cè)量?jī)x器很快便替代之前的傳統(tǒng)測(cè)試測(cè)量?jī)x器。但是，，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們發(fā)

圖 2-4 光電耦合器內(nèi)部原理框圖看出，HCPL-0631 主要由發(fā)光二極管和光敏信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)4]。由于 HCPL-0631 的輸入端和輸出端在電單方向傳遞，并且輸入輸出兩端的電源和地彼
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM930

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本文編號(hào)：2567726