本文關(guān)鍵詞：基于CPLD的LCR測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電阻、電容、電感、變壓器、晶體等無源器件種類繁多,是電子設(shè)備最常用電子元件,其性能對于電路模塊乃至整機(jī)電氣性能至關(guān)重要,有關(guān)這些元件性能的測試設(shè)備在電子產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、維護(hù)等環(huán)節(jié)有著極為廣泛的需求。其中,LCR測試儀是無源電子元件性能檢測最重要的基礎(chǔ)設(shè)備。隨著我國工業(yè)自動化水平的快速提高,對LCR測試儀的測量量程、速度、準(zhǔn)確度、分析功能和通信功能都與傳統(tǒng)儀器相比有著顯著提升,滿足現(xiàn)代高速流水線快速準(zhǔn)確需求的新型LCR測試儀已成為這類儀器發(fā)展的趨勢。本學(xué)位論文圍繞一種基于ARM+CPLD+DDS的新型LCR測試儀的關(guān)鍵技術(shù)研究及樣機(jī)研制開展工作,在對LCR測量機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,深入研究了提高測量量程、帶寬、準(zhǔn)確度、速度等性能的軟硬件設(shè)計(jì)原理與方法。系統(tǒng)主要模塊包括信號源模塊、矢量電壓/電流檢測模塊、數(shù)字處理模塊。其中,信號源模塊采用CPLD+DDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了頻率DC-500kHz(分辨率Hz)、電壓10mV-2V(分辨率：mV)的交直流電壓源,及10mA～1A(分辨率：mA)的偏置直流電流源；矢量電壓/電流信號檢測模塊首先采用矢量電壓和經(jīng)IN轉(zhuǎn)換的電流信號,分時進(jìn)入相敏檢波電路,由CPLD控制實(shí)現(xiàn)多斜積分式ND轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)矢量信號精密檢測；數(shù)字處理模塊,基于S3C6410實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的數(shù)字濾波、矢量分解、多參數(shù)轉(zhuǎn)換,并通過建立測量通道的二端口測量模型,推導(dǎo)誤差修正公式,利用標(biāo)準(zhǔn)器件法對儀器各量程進(jìn)行系統(tǒng)誤差的修正。本論文總共分六個章節(jié)：第一章詳細(xì)介紹了LCR測試儀的應(yīng)用背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了本項(xiàng)目研究內(nèi)容；第二章闡述了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案,深入分析了系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)技術(shù)；第三章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案,分析了各功能模塊的電路原理；第四章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)方案,包括CPLD的邏輯控制軟件和主控制器的算法控制軟件,并針對儀器測量過程中產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了理論分析,提出多種補(bǔ)償解決方案；第五章深入分析樣機(jī)的性能,并針對研制過程中遇到的典型技術(shù)問題進(jìn)行了分析,并給出解決方案。第六章對學(xué)位論文工作進(jìn)行了總結(jié)與展望。本學(xué)位論文工作完成的LCR測試儀樣機(jī),阻抗基本測量重復(fù)度0.05%,測量精度0.1%,各項(xiàng)性能達(dá)到預(yù)定指標(biāo),樣機(jī)已通過委托企業(yè)的驗(yàn)收。
【關(guān)鍵詞】：CPLD LCR 阻抗測量 自動平衡電橋 多斜率積分
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN06
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題研究背景8
• 1.2 本課題研究現(xiàn)狀及主要研究內(nèi)容8-9
• 1.3 項(xiàng)目來源與系統(tǒng)總體方案9-10
• 1.4 論文內(nèi)容安排10-11
• 1.5 本章小結(jié)11-12
• 第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)12-18
• 2.1 系統(tǒng)指標(biāo)12
• 2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)12-16
• 2.2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)12-13
• 2.2.2 信號源方案13-15
• 2.2.3 測量方案15-16
• 2.2.4 信號處理方案16
• 2.3 本章小結(jié)16-18
• 第3章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-40
• 3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)18-19
• 3.2 CPLD控制電路19-21
• 3.2.1 CPLD芯片選擇19-20
• 3.2.2 測量板控制接口設(shè)計(jì)20-21
• 3.3 信號源電路21-32
• 3.3.1 交流信號源設(shè)計(jì)21-25
• 3.3.2 直流信號電路25
• 3.3.3 功率輸出模塊設(shè)計(jì)25-28
• 3.3.4 電流源電路28-32
• 3.4 采樣電路32-33
• 3.4.1 原理分析32
• 3.4.2 電路設(shè)計(jì)32-33
• 3.5 檢測電路33-39
• 3.5.1 原理分析33-38
• 3.5.2 電路設(shè)計(jì)38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)40-64
• 4.1 CPLD程序設(shè)計(jì)40-51
• 4.1.0 DDS信號模塊設(shè)計(jì)42-43
• 4.1.1 原理分析43-46
• 4.1.2 通信接口模塊設(shè)計(jì)46-47
• 4.1.3 相位檢測模塊設(shè)計(jì)47-51
• 4.2 主控制器程序設(shè)計(jì)51-56
• 4.2.1 交流信號測量51-52
• 4.2.2 直流信號測量52-54
• 4.2.3 采樣電阻自動調(diào)整54-55
• 4.2.4 測量通道增益自動調(diào)整55-56
• 4.3 測量誤差和補(bǔ)償56-62
• 4.3.1 AC測量誤差與補(bǔ)償57-60
• 4.3.2 DC測量誤差與補(bǔ)償60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)分析64-82
• 5.1 實(shí)測數(shù)據(jù)及分析64-65
• 5.1.1 不同頻率下的測試數(shù)據(jù)分析64-65
• 5.1.2 不同測量速度下的測試數(shù)據(jù)分析65
• 5.2 系統(tǒng)調(diào)試65-81
• 5.2.1 IV電路自激問題分析65-71
• 5.2.2 自激補(bǔ)償措施71-78
• 5.2.3 IV轉(zhuǎn)換尖峰噪聲問題78-79
• 5.2.4 IV轉(zhuǎn)換附加相移79
• 5.2.5 邏輯仿真與物理綜合不一致79
• 5.2.6 功率放大電路輸出信號異常79-80
• 5.2.7 工頻信號干擾80-81
• 5.3 本章小結(jié)81-82
• 第6章 研究總結(jié)及展望82-84
• 6.1 全文研究總結(jié)82
• 6.2 研究展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-86
• 致謝86-87
• 研究生階段研究成果及發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況87

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王詩緒;;中電容的自動測量[J];電子測量技術(shù);1978年05期

2 周生景;高精度LCR測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J];電子測量與儀器學(xué)報(bào);2003年03期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙行晟;基于CPLD的LCR測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：基于CPLD的LCR測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：259563