高阻测量电路——兆欧表

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1、辽宁工业大学课程设计说明书（论文）目录第1章课程设计目的与要求11.1课程设计目的11.2课程设计的要求1第2章课程设计总方案12.1高阻测量电路的方案论证12.2高阻测量电路方案的实现2第3章课程设计的内容23.1单元电路的设计23．1．1．方波产生电路23．1．2．脉冲升压电路43．1．3．整流滤波电路53.2电路性能分析6第4章课程设计的总结84．1元器件清单84．2总结8参考文献88辽宁工业大学课程设计说明书（论文）第1章课程设计目的与要求1.1课程设计目的设计任务：1．设计一种直流低电压供电的高

2、阻测量电路。2．设计放大器所需的直流稳压电源。设计参数：1．量程为1～1000MΩ。2．测量阻值分三档在表头显示，即1～10MΩ、10～100MΩ、100～1000MΩ。1.2课程设计的要求1．分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2．确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性结构的繁简成本的高低及制作的难易等方案作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3．设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单

3、元电路，逐个设计。4．组成系统。在一定幅画的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。第2章课程设计总方案2.1高阻测量电路的方案论证整流滤波电路升压电路方波产生电路表头控制电路采样电路8辽宁工业大学课程设计说明书（论文）2.2高阻测量电路方案的实现和其它测量电路一样，如果想要测量高阻物体的阻值需要有稳定的直流电源输出，因此需要将直流低电压升为高电压。根据直流变牙和开关稳压电源的原理先将直流电压变为方波信号，再通过脉冲变压器把电压升高，再经过滤波获得直流电压。为了

4、稳压，对输出电压采样信号去控制方波的占空比，从而实现稳定输出电压。有了直流电压后，将微安表和被测电阻串入回路，便可测出流过电阻的电流，将流过的电流换算出对应的电阻的刻度，则可直接读出电阻的阻值。第1章课程设计的内容3.1单元电路的设计3．1．1．方波产生电路矩形波产生电路是一种能够直接产生矩形波的非正弦信号发生电路。由于矩形波包含极丰富的谐波，因此，这种电路又称为多谐振荡器。1．电路组成矩形波产生电路如图所示，它是在迟滞比较器的基础上，把输出电压经Rf、C反馈集成运放的反相端。在运放的输出端引入限流电阻R

5、和两个稳压管而组成的双向限幅电路。图1方波产生电路及工作原理2．工作原理8辽宁工业大学课程设计说明书（论文）在接通电源的瞬间，图01电路的输出电压究偏于正向饱和还是负向饱和，纯属偶然。设输出电压偏于负饱和值，即时，则集成运放同相端的电压为（1）而时电容反向充电，vc由零变负。在vc高于vp之前，不变。当vc下降到略低于vp时，vo从–VZ跳变到+VZ。与此同时，vp由变为（2）而是电容充电，在vc低于vp以前，不变。当vc上升到略高于vp时，vo从+VZ跳到–VZ。如此循环不已，产生振荡，输出矩形波。3．

6、振荡周期图2图2画出了在时的一个方波的典型周期内输出端及电容C上的电压波形。当时，，则在的时间内电容C上的电压vc将以指数规律由向+Vz方向变化，根据一阶RC电路的三要素法：（1）时间常数（2）在t1时刻vC的初始值（3）若，vC的终了值是+VZ则得（3）其中，且t1≤t≤t2。8辽宁工业大学课程设计说明书（论文）当时，，将这些条件代入式（3），得出（4）通常将矩形波为高电平的持续时间与振荡周期的比称为占空比。对称方波的占空比为50%。如需产生占空比小于或大于50%的矩形波，只需适当改变电容C的正、反向充

7、电时间常数即可。实现此目标的一个方案是，将图3所示网络接入图XX_01中节点O、N间，代替电阻Rf。这样，当vO为正时，D1导通而D2截止，反向充电时间常数为Rf1C；当vO为负时，D1截止而D2导通，正向充电时间常数为Rf2C。选取Rf1/Rf2的比值不同，就改变了占空比。设忽略了二极管的正向电阻，此时的振荡周期为（5）。图33．1．2．脉冲升压电路高频震荡引弧器的工作原理本电路主要由两部分组成，一个是高压脉冲发生电路，另一个是高频高压脉冲发生电路，高压脉冲发生器是根据电容充电放电原理制成的，由于电容上

8、的电压放电，再充电放电速度较快，可以采用脉冲变压器取代一般的工频升压变压器取代一般的工频升压器进行设计，使这种高频引弧器具有体积小、重量轻、效率高、抗网压波动能力强等特点，制造工艺简单，由于电路没有直接能量损耗，其效率较高，引弧速度可靠，比一般工频震荡引弧速度可提高一倍以上。8辽宁工业大学课程设计说明书（论文）图4高阻引弧器电路原理图高脉冲发生器的工作原理高脉冲发生器的主要作用是将工频电压经过倍压整流以后变成脉冲电压，在一个工