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防止电流过大在信号源端分压
发布时间:2019-04-26 22:35

  目前有三种实现RLC测量的方法。1)电桥法,它具有较高的测量精度,被广泛采用,现己派生出许多类型。但电桥法测量需要反复进行平衡调节,测量时间长,很难实现快速的自动测量。2)谐振法,它要求较高频率的激励信号,一般不容易满足高精度的要求。由于测试频率不固定,测试速度也很难提高。3)伏安法,它是最经典的方法,其测量原理来源于阻抗的定义,显然纯电阻可由直流分压,但对于阻抗、容抗则必须采用频率较高的交流,电路较为复杂,使得该方案未得到认可。本系统采用伏安法,相对简化了电路,具有较好的人机互动。

  整体设计思想为在待测网络器一端加入激励信号,另一端加入采样电阻到地,通过频率的自动切换使AD读到不同的采样电压,我们可以根据激励信号对应的AD采样电压,判别出待测元器件的属性,进一步切换采样电阻,从而准确测量出待测元器件的大小。这一系列操作均为自动完成。系统原理实现框图如图1所示。

  系统硬件实现电路如图2所示,考虑到模拟开关有内阻,我们选取继电器作为档位的切换,为了测量的准确,本文采用了多个电压跟随,防止电流过大在信号源端分压。

  系统硬件实现电路如图3所示,考虑到模拟开关有内阻,我们选取继电器作为档位的切换,为了测量的准确,本文采用了多个电压跟随,防止电流过大在信号源端分压。

  根据需要取截正频率为1kHz、10kHz、100kHz的低通无源滤波器,将单片机输出的PWM或方波(因为MSP430该单片机不能输出太大频率的PWM,我们通过直接输出10kHz和10kHz的方波,通过一个低通滤波器,滤掉二次谐波及以上分量,得到其基波分量)整形为正弦波,用继电器切换不同的滤波器,来获取不同信号,每一个频点滤波后接一级运放;放大到相同幅度,为了能满足放大100kHz的信号的增益带宽积和压摆率,运放采用TL084。通过测试发现,无源滤波电阻采用逐级增大,电容采用逐级减小,滤波效果最好,所以通过仿线所示的滤波放大电路图。