《电阻分检仪》word版

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1、课程设计说明书第10页1绪论1.1课题背景及目的随着大规模集成电路、计算机技术的迅速发展，以及人工智能在测试技术方面的广泛应用，传统的电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化,逐步形成了一种完全突破传统概念的新一代测试仪器——智能型仪器。目前，有很多的传统电子仪器已有相应的替代产品，而且还出现不少全新的仪器类型和测试系统体系。在科学技术高速发展的今天，如何用简单便宜，性能良好的元器件制造出对人类生活和生产更好为有效的产品，已经成为人们研究的主要趋势。1.2国内外研究状况随着微电子技术、计算机技术、软件技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的

2、测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化。纵览目前国内外的电阻测试仪，硬件电路往往比较复杂，体积比较庞大，不便携带，而且价格比较昂贵。为了研究体积更小、功能强大、便于携带的电阻测试仪，充分利用现代集成电路技术，研究了基于LM324的简便电阻测试仪，人机操作友好、准确方便，具有十分重要的意义。1.3课题研究方法系统测试原理与总体方案设计电阻测试原理：电阻阻值的测量方法主要有开关接触(mΩ)式、数字式直流式和继电器触点接触式。目前，大多数电阻测试仪采用数字式直流法，测试精度高、速度快。本

3、设计没有采用以上方法，而是采用了更先进的“阻抗变换+比较”的方法，充分利用了现代集成芯片技术，体现了方便快捷的优势。将被测元件与标准电阻串联，经门限电压和窗口比较器的共同作用输出高低两种电平，经LED灯状态显示，可以快捷挑选出一级电阻。根据上面三个式子，只要选定门限电压、测试的标准电阻，由窗口比较器对电信号进行比较，就可以准确、快速检测出一级电阻。课程设计说明书第10页采用该方案，根据门限电压与阻值的关系，求出门限电压和比较电阻的阻值。经窗口比较器输出两个不同电平，即高电平和低电平。两个不同电平经窗口比较器送出电信号导通相应发光二极管发光，即可分选出一级电阻。该方案思路清晰、硬

4、件电路简洁，可以充分发挥现代集成电路的信号处理功能，和我们的设计要求相吻合。2电阻分检仪设计原理整个系统如图所示。其中电源部分主要是利用整流桥和三态稳压管输出+/-5V直流电压，供检测电路模块工作电源。检测部分是利用四运放LM324作为电压跟随器、窗口比较器。（1）结构方框图其中交流变压电路使电网交流220V经变压器转换为双9V交流的电;整流电路将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压;在整流电路后接电容滤波电路以滤去整流输出电压的谐波成分，消除纹波电压；后接的稳压电路为系统提供电源。检测器部分，由LM324四运放集成芯片组成，其中一个运放做电压跟随器实现阻抗变换，另外

5、两个运放组成窗口比较器。课程设计说明书第10页由门限电压与阻值的关系，求出上下门限电压。经电压比较器输出两个不同电平，即高电平和低电平。比较器的输出电压从一个电平跳到别一个电平时对应的输入电压值称为阈值电压或门限电压。当待测电阻与标准电阻相串联比较送入跟随器，两个不同电平经窗口比较器送出电信号导通相应发光二极管发光。当标准电阻改变时，不影响电阻选择的精度。当电源电压改变时，也不影响电阻选择的精度。整体电路如图2所示：图2整体电路图2.1电源电路设计直流电源电路由电源变压器、桥式整流电路、滤波器、稳压电路等四个组成部分组成。本系统所需的是±5V的直流电，因此要利用变压器将220V

6、的市电先降至合适的交流电压，然后再将变压器次级输出电压去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压。课程设计说明书第10页（3）电源电路原理图2.1.1变压器副边电压要依据稳压电路的输出电压，变压器功率要依据最大输出电流来确定，当电压差太小时，会使稳压器的性能变差而不起稳压作用，同时又会增大稳压器本身的功率消耗，使最大输出电流有所降低。2.1.2桥式整流电路作用是利用具有单方向导电性能的整流元件（二极管）将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压2.1.3电容滤波电路由电容元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。2.1.4集

7、成稳压器稳压电路的作用使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。电源稳压常采用三端集成稳压器，本设计可以采用三端集成稳压器W7805和W7905。将不稳定的直流电压U1加在W7805的输入端1和公共端3。从W7805的输出端2和公共端3得到稳定的输出电压U。使用方便灵活简单，其可靠性好，温度特性好等优点。三端集成稳压器，它们的输出电压值通常可分为七个等级，即5V、6V、8V、l2V、15V、18V以及24V。（4）W7805内部结构图输出电流则共有三个等级：1.5A(W7800