电压测量阻抗测量及开关在电子设计中的应用

1、第四讲电压测量阻抗测量及开关在电子设计中的应用一 实验目的：1 掌握直流及交流电压的测量2 AD 转换的选择及阻抗的测量3 掌握开关在电子设计中的应用二 实验任务1 设计数字式电容测试仪：要求：仿真测试范围： 100pf 100uf测试时间： 1s测试精度：3%2 设计多联电位器电阻间差测试仪：要求：最大通道数为8阻值范围：1k 1M允许偏差范围：1%-10%电阻测试精度：0.1%测试时间：1S用指示灯指示合格与否可用数码管显示各路电阻值三 方案比较，设计与论证1 电容测试仪方案比较方案一： 此方案是用555 构成的多谐振荡器作为单稳测脉宽的触发脉冲，如图 a 所示，由 555 构成的多谐振荡

2、器通过改变R 和 C 的参数可以改变振荡频率，最高可达500KHZ，输出占空比为 Q=T1/T=（ R1+R2） / （R1+2R2）占空比始终大于 50%。构成电路简单易行，且抗干扰能力强。图 a1 / 6方案二：此方案是用非门构成的多谐振荡器作为单稳测脉宽的触发脉冲，如图b 所示，此电路的灌电流为十几mA, 上拉电流仅为几mA ，抗干扰能力不及方案一，选方案一。图 b2 多联电位器电阻间差测试仪的方案2 / 6图 C方案原理：图C 中的 R16， R15， R9 为三个量程，与三个继电器相接，接在单片机的P2.3，P2.4，P2.5 口，运放OP07 的反馈电阻通过译码器74LS138 接

3、通，三个输入端接单片机的 P2.6,P2.7,P3.7.在程序中可设置来选通各通路电阻，合上P2.0 口的精度设置，AD1674进行转换， P2.1 和 P2.2 是控制测阻精度的，可人为设置。 AD1674 的 8， 9， 10，11， 12，13，14 是保护 AD1674 的外围电路； 单片机的 P3.5,p3.6 控制 AD1674 。AD1674 的十二位数字输出接入单片机的P0 和 P3.0,P3.1,P3.2,P3.3,P1口的低四位接 7448BCD 转换送四个数码管显示 ,高四位接选位端,经软件处理后在数码管上显示待测电阻的阻值.开始时选小量程,如果摸数转换的输出均为FFFF

4、,则应换大一点的量程 .自动进行量程的选择是本设计的优点,通过模拟仿真测阻很准确,在实际调试中 ,AD1674 的转换速度会受到限制 .四 理论分析 t=RC 应小于电容的充电时间。根据图a 仿真波形如下：当 R=1K ， C=1uF 时，多谐振荡器的输出波形及电容的充电波形。多谐振荡器的输出波形及单稳态的输出波形：3 / 6根据 Tw=1. 1 Rl Cx,Tw=1.1 1K 1uF=1.1ms当 C=100pF,R=10M, 波形如下：Tw=1.1 100pF 10M=1.1ms当 C=100uF,R=10 时，波形如下：4 / 6Tw=1.1 100uF 10=1.1ms 软件流程 :经过分析 ,软件程序宾并不很复杂,可以实现 .五总结系统采用恒流测压法,设计中使用了AD1674, 运放 OP07,BCD7448, 继电器和单片机,经过各口设置连