微弱信號的測量以及輸入板的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2017-04-27 11:10
本文關(guān)鍵詞:微弱信號的測量以及輸入板的設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)中,微弱信號的檢測的應(yīng)用越來越廣泛。隨著科技大發(fā)展,控制要求越來越精確,這就要求我們檢測信號的能力要更加精確,在很多學(xué)科中微弱的輸入量的檢測是必須的,并且對精度的要求也是越準(zhǔn)確越好,當(dāng)我們面對被噪聲所淹沒的微弱變化量時(shí),是它可以被檢測出來,能夠被準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)將極其重要的,先進(jìn)的檢測方法將會(huì)對我們的科技的發(fā)展有巨大的促進(jìn)作用。本文的主要設(shè)計(jì)目就是通過合理的運(yùn)用儀表放大器達(dá)到對輸入板輸出的微弱信號進(jìn)行檢測及放大,表筆在覆銅板上進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)由于覆銅板的電阻只有97毫歐,輸入的恒流源電流在250毫安,因此隨著表筆位置的變化在電橋上所形成的電壓差是在毫伏級的,而確定最終的位置是需要對信號進(jìn)行放大,本文設(shè)計(jì)的主要目的就是對覆銅板的輸出進(jìn)行放大以確定表筆的位置。故本文設(shè)計(jì)了兩級放大來達(dá)到設(shè)計(jì)目的,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。首先利用儀表放大器的共模抑制能力來實(shí)現(xiàn)對微弱信號的初步放大,在得到比較滿意的初步放大后在進(jìn)行后級放大,輸入的信號在幾百微伏、毫伏之間這就要求一級放大電路的偏置電壓在幾十微伏以下,此外對于放大倍數(shù)的誤差要求在1%以下。在輸入信號會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲這主要是通過儀表放大氣的共模抑制能力濾去噪聲,這就要求有足夠大的共模抑制比,共模抑制比在120d B以上,濾去實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的共模噪聲。一級放大后運(yùn)用二級放大對信號進(jìn)行進(jìn)一步的放大,二級放大在這里選用的是運(yùn)算放大器。通過兩級的放大的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對微弱信號的放大。在設(shè)計(jì)中本文還設(shè)計(jì)了電源電路,主控芯片電路,以及顯示電路等。本設(shè)計(jì)中對各個(gè)部分進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,通過對比最后得出最佳的實(shí)驗(yàn)方案,力爭使實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到要求。另外在模塊化設(shè)計(jì)之后,本實(shí)驗(yàn)對模塊進(jìn)行了整體的實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了上位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)了顯示的功能。通過多次實(shí)驗(yàn)對設(shè)計(jì)進(jìn)行了進(jìn)一定的改進(jìn),使得結(jié)果滿足要求。
【關(guān)鍵詞】:微弱信號 單片機(jī) 儀表放大器
【學(xué)位授予單位】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN911.23
【目錄】:
- 摘要8-9
- 英文摘要9-10
- 1 引言10-14
- 1.1 研究的背景與意義10
- 1.2 國內(nèi)外的進(jìn)展10-11
- 1.3 研究趨勢11
- 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容11-13
- 1.4.1 手寫輸入11-12
- 1.4.2 微弱信號的測量12-13
- 1.5 本章小結(jié)13-14
- 2 系統(tǒng)概述14-16
- 2.1 系統(tǒng)框圖14
- 2.2 系統(tǒng)概括14
- 2.3 本章小結(jié)14-16
- 3 系統(tǒng)信號放大電路設(shè)計(jì)16-32
- 3.1 一級放大芯片選擇16-23
- 3.1.1 一級放大芯片方案一18-19
- 3.1.2 一級放大芯片方案二19-20
- 3.1.3 實(shí)驗(yàn)信號產(chǎn)生電路20-23
- 3.2 信號放大比較23-28
- 3.2.1 信號放大實(shí)驗(yàn)一23-27
- 3.2.2 信號放大實(shí)驗(yàn)二27-28
- 3.3 二級放大芯片選擇28-30
- 3.4 總體放大電路30-31
- 3.5 本章小結(jié)31-32
- 4 系統(tǒng)硬件與軟件電路設(shè)計(jì)32-43
- 4.1 系統(tǒng)電源模塊的設(shè)計(jì)32-33
- 4.1.1 恒流源模塊32
- 4.1.2 主控芯片工作電源32-33
- 4.1.3 儀表放大器和LJD-e Win V5供電電源33
- 4.2 數(shù)據(jù)采集模塊33-34
- 4.3 主控芯片34
- 4.4 抗干擾處理34
- 4.5 基于Windows CE的上位機(jī)顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)34-40
- 4.5.1 Windows CE編程軟件VS200536-37
- 4.5.2 Windows CE與單片機(jī)的通信原理37
- 4.5.3 VS2005下的控件及其功能介紹37-38
- 4.5.4 VS2005下的API函數(shù)38-39
- 4.5.5 VS2005 下的顯示界面39-40
- 4.6 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)40-41
- 4.7 設(shè)計(jì)的總體電路圖41-42
- 4.8 本章小結(jié)42-43
- 5 結(jié)果測試43-47
- 5.1 上位機(jī)測試43
- 5.2 數(shù)據(jù)分析43-44
- 5.3 誤差分析44-45
- 5.4 結(jié)論與展望45-47
- 5.4.1 結(jié)論45
- 5.4.2 展望45-47
- 致謝47-48
- 參考文獻(xiàn)48-51
- 附錄51-53
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文53
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 姜卓嬌;于生寶;白毅;張賢濤;;基于取樣積分技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2007年03期
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3 劉正平;臧觀建;陳俊杰;;微弱周期脈沖信號的自相關(guān)-混沌系統(tǒng)聯(lián)合檢測方法[J];噪聲與振動(dòng)控制;2007年05期
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本文編號:330499
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