RLC测量仪设计的开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告书 课 题 名 称 RLC测量仪设计 学 生 姓 名 杨 妙 学 号 0941201056 系、年级专业 09测控技术与仪器 指 导 教 师 林 立 2012 年 12 月30 日 一、课题的来源、目的、意义（包括应用前景）、国内外现状及水平 1 课题的来源 目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。另外，随着测量技术的飞速发展以及人们对电参数的测量精度要求的提高，目前教学实验中普遍采用的数字式万用表已不能满足测量要求，因此设计可靠，安全，便捷，测量精度更高的电阻，电容，电感测试仪具有广泛的使用价值和应用前景。 2 课题研究的目的及意义 在目前的生产制造业中,与传统的手动交流电桥相比,数字RLC阻抗测量仪因其测量性能稳定可靠、无需进行反复的、复杂的手动平衡,还可以减少测量误差和结果计算,故已被越来越多地被应用于交流阻抗参数的测量。要保证RLC阻抗测量仪测量准确度,对其性能的考核就显得尤为重要。 3 国内外研究现状 目前国内外已有很多厂家做出了RLC测试仪，国外的厂家主要有台湾固伟、日本日置、美国的安杰伦、惠普和福禄克等，其中以安杰伦和福禄克做得更为出色，它们的产品体积小、基本精度可达到0.1%，测试频率的范围可以从十几赫兹到达几十兆赫兹并且有多种测试频率可供选择，测试速度也很快。国内的厂家主要有上海仪器仪表研究所、重庆茂丰工贸、苏州协锐电子和常州同惠电子等。国内厂家所生产的RLC测试仪体积相比国外厂家要大一些，外形多为一长方体，而国外的多为一手持测试表；测试频率的范围一般从几十赫兹到达100kHz且可供选择的频率种类也相对少些，基本精度可达到0.25%，测试速度与国外仪器相当。 纵观国内外情况，我们可以看出RLC测试仪的开发有二个发展趋向: (1)对各种类型的电子产品进行日常维护、监测，使得其向小型化、便携式、通用化方向发展。 (2)向连续、在线、实时的状态监测和故障诊断系统方向发展。这类系统功能齐全，但耗资较大，一般适用于重要的关键设备。 二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施 1 主要内容 （1）首先通过题目要求可得出其使用的软件以及仿真工具。接着介绍Proteus仿真，给出RLC测试功能的程序流程图，并在此基础上完成信号源初始化函数、数据采集模块回调函数、RLC参数计算函数的C语言编写。再是Proteus仿真及结果分析。。 （2）在确定最终所选方法后，具体阐述此法如何完成参数测定并根据设计出对应的原理图。然后完成电路、软件的设计，并对仿真部分中的正弦信号激励电路等部分进行探讨，简述这些部分的组成并完成其电路图或框图的绘制，对系统的软件部分则进行简要叙述绘制相应流程图，再通过一系列软件测试系统调试，以此完成对系统的设计方案各部分的论证和调试，通过不断修改完善得出最终设计。 （3）本设计的主题思想：把RLC信号转换为频率信号f，转换原理分别是RC振荡电路和lc电容式三点电路，单片机根据所选通道，单片机根据所选频道向模拟开关送两路地址信号，取得震荡频率，作为单片机的时钟源。通过计数则可以计算出被测频率。再通过该频率计算出各个数值，再根据所测频率判断是否转换量程，或者把数据处理后，把R LC的值送到数码显像管显示相应的参数值，利用编程实现量程的转换。 对设计进行总结，简述设计中的获益并提出在设计中存在的不足。 2 研究方案 （1）系统方案设计 利用555多谐振荡电路将电阻，电容参数转化为频率，而电感则是根据电容三点式电路也转化为频率，这样就能够把模拟量近似的转换为数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，一方面测量精度高，另一方面便于使仪表实现自动化，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性。系统扩展、系统配置灵活。容易构成各种规模的应用系统，且应用系统有较高的软、硬件利用系数。单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，而且设计时间短，成本低，可靠性高。 （2）硬件设计 系统分测量电路和控制电路,系统电路方框图如图1所示。 图1.系统电路方框图 测量仪采用RC振荡电路（如图2）把待测元件参数信号转换为脉冲频率信号，充分利用单片机能够精确捕捉采样脉冲频率信号的优势以及