用差值比率法提高铂电阻测温仪表精度

提高配铂电阻测温仪表精度的关键是如何消除热电阻连接导线电阻随环境温度变化、放大器的零点漂移、放大倍数的变化对温度测量带来的影响。叙述了以三线制的铂电阻、标准电阻、恒流源及多路开关组成不同的输入通道 ,由单片机选通不同的输入通道将其输入量送入放大器放大 ,由电压 /频率转换器把电压信号转换为频率信号。由单片机测量各个通道的输入量所对应的频率信号 ,结合差值比率法来消除铂电阻连接导线电阻随上述变化对温度测量带来的影响。从而达到提高配铂电阻测温仪表精度的目的     

基于C8051F单片机的测量放大器设计

常用的测量放大器多存在差模放大倍数不可预置、调节范围小、系统扩展性差等问题。本系统由电桥电路、信号变换电路、测量放大器、数控衰减器及单片机最小系统等模块构成。信号源经过前端信号变换电路把单端信号转为双端信号,然后将输出的双端信号经过同相并联放大器转为单端信号,再通过后级放大电路进行放大,测量放大器的放大倍数由C8051F020单片机控制继电器切换不同的放大档位,后经数字衰减器电路,由单片机对其编码输出。该系统实现0～100Hz频率信号的放大,放大倍数1～1 000倍可预置,输出电压噪声小于1 Vpp,最大输出电压±10V,共模抑制比≥10-5。系统方案简单,测量精度高,适合于大多数小信号测量的场合。     

基于AD9833的放大电路特性测试电路设计

针对三极管放大电路的基本特性，基于DDS芯片AD9833产生放大电路的输入信号，设计信号的控制测量和处理电路；利用STM32测量信号处理电路中采样电阻两端电压和三极管放大器的负载电压，进而计算输入阻抗、输出阻抗和增益；通过控制AD9833扫频测量幅频特性，实现了输入输出电阻、增益、频率和幅频特性曲线的动态显示和电路故障判断功能。测试结果表明，所设计的电路能够满足测量要求，具有一定的参考价值。     

基于单片机的X射线测厚仪数据采集系统设计

传统的X射线测厚仪采用工业控制计算机实现数据采集与处理功能,针对其系统结构复杂、成本高的缺点,提出基于高速单片机的数据采集与处理方案。以C8051F060高速单片机为核心芯片,对HRX-40型X射线测厚仪的数据采集与处理系统进行软硬件设计,X射线探头将衰减后的X射线转换为电流信号,经高灵敏度的电流放大器AD549放大后,由轨到轨高速运算放大器LT1806构成的电压跟随器送到单片机的16位ADC输入通道进行电压采样,采样后的数据由单片机处理后得到被测板材厚度值,再由增强型UART串口输出至LED显示屏实时显示。通过所制作样机的实验数据验证了设计的正确性和可行性。     

C8051单片机与霍尔传感器系统设计

为提高磁感应强度采集与显示的有效性,设计了一种基于C8051F350单片机与SS495A霍尔传感器的信号采集与显示系统.通过霍尔传感器把磁场强度转化为电压并作为输入信号,经放大器AD620进行放大后输送到单片机中采集并由其自带模/数转换器进行模/数转换,最终在显示屏上显示出来.实验结果表明,霍尔电压能够很精确测量出来,显示屏上显示的霍尔电压与记录的数据相符合,验证了方案的可行性,实验设计达到了预期目标.     

电压相量测量仪设计

介绍了基于MSP430F169的电压相量测量仪基本原理、电路设计和监控程序设计.信号处理电路对输入的被测电压进行量程调整、精密整流和相位鉴定,单片机通过片内A/D转换通道测量参考相量和被测相量有效值;通过片内定时器B通道测量交流信号频率和被测相量与参考相量之间的相位差.经原理样机验证,达到了设计目标.该测量仪电路简单、...     

单片机控制的数字绝缘电阻表设计

针对传统模拟绝缘电阻表存在操作不便、读数不准的特点,设计了一种基于单片机控制的数字绝缘电阻表,通过开关电源产生500 V测试高压,将被测信号隔离并放大.为适应较宽绝缘电阻值测量范围,设计可编程放大器,输入A/D采样测量信号计算绝缘电阻,并将测试结果显示在液晶显示器上.     

DIY型电子秤的设计

提供了一种适合电子爱好者DIY的低成本电子秤的设计方案。此电子秤采用电阻应变片自制称重传感器,借助三个运放构成的仪表放大器[1]将微小的称重传感器信号放大至单片机AD采样的电压,实现了物体重量的可靠测量,具有精度高、成本低、便携方便的特点。     

模拟输入通道的诊断与校准

<正> 在采用8031单片机的智能生物电测量仪器中,为了检测微弱的生物电信号,模拟输入通道是必不可少的。在模入通道中尽管采用高质量的运算放大器作为信号放大,但随着环境条件的变化,一般不可避免地会有零点漂移现象及放大器增益的变化。为了保证测量精度和所测数据的可信度,仪器在使用前一般都要进行调零和增益校准,这些工作可由操作者通过调节旋钮来完成。为了提高仪器的智能化程度,减少测量过程中的人工干预,可利用单片机对模入通道进行诊断与校准。下面就笔者在以往工作中所采用的诊断与校准方法作一介绍。     

基于单片机的半导体禁带宽度测定

针对采用光学法、电学法测量半导体禁带宽度时操作与数据计算都不够简便的问题,依据半导体物理学的基本规律：由半导体材料组成的PN结其正向电压VF和温度T在一定条件下具有高度的线性相关,利用常用物理实验仪器采集PN结的电压和温度信号,并加以放大和转换;单片机自动采集、存储、线性化放大和转换后的电压和温度信号,计算后显示测量结果．测量结果较准确、测量误差较小,用单片机对禁带宽度的实际测量可行、简便．     

基于交流阻抗法的蓄电池内阻测量

给出了一种基于交流阻抗法的铅酸蓄电池内阻测量方法．用精密电阻和电池构成串联电路,采用交流注入法对蓄电池注入微弱正弦波信号．通过对输出响应进行一系列的滤波、正峰值检测、放大以及AD转换和采集,然后根据测量到的电压比来推算电池内阻．为验证该方法的有效性,设计了基于C8051FD40单片机的电池内阻测量系统．以20Hz的正弦交流信号作为激励源,分别测量电池和精密电阻两端的响应信号,从而推算出电池内阻．试验结果表明：该方法能够被有效地用于铅酸电池内阻测量,测量结果稳定有效．     

基于1620型压力传感器的数显血压计设计

利用微弱信号检测技术,设计了动态数显血压计.该血压计采用MSP430F149单片机为处理器,利用1620型压力传感器将血液对血管壁的压力信号转换为电信号,经仪用放大器放大后送入单片机中集成的12位A/D转换器,经处理后由液晶模块LCM0802显示测量结果.实验表明,该数显血压计满足测量要求.     

电压控制移相电路设计

叙述了一种电压控制移相电路的设计方案.实现了控制相位不随信号频率而变的设计理念.电路主要由运算放大器、比较器、模拟开关和触发器组成.采用过零比较器把正弦信号转换为方波信号,利用单稳态电路实现频率/电压变换,由积分器和模拟开关产生斜率与信号频率成正比的锯齿波信号,输入控制电压通过比较器与锯齿波信号比较产生移相脉冲,由触发器输出移相方波,利用积分器转换成三角波,再通过三角波—正弦波转换电路得到移相正弦波信号输出.介绍了各单元电路的工作原理,并给出了具体电路和实验波形图.     

数字示波表自适应幅度控制算法的研究与实现

对便携式数字示波表中A/D转换前的模拟通道进行了研究,提出了模拟通道自适应幅度控制算法,可完成信号的大幅度变化和宽的频率范围内的自动测试功能.给出了信号放大与衰减方案,以及相应的控制实现方法.控制电路采用复杂可编程逻辑器件和单片机构成,减小了系统规模.     

一种用于低频微弱信号采集的通用放大器设计

采用CSMC 0.5μm 2P3M工艺设计用于低频微弱信号采集的通用前置放大器. 放大器采用全差分的交流耦合-电容反馈结构, 提高输入阻抗. 采用PMOS伪电阻技术, 高通截止点可随栅极偏压调节, 适用于采集不同频率范围的低频信号. 测试放大器增益为45.2dB, 高通截止点在1Hz～10kHz范围内调节, 放大器的低通截止点为7kHz. 100~7000 Hz范围内放大器的等效输入噪声电压为17.8μV.     

高性能隔离式数据采集系统

本文介绍了一种使用廉价的高性能器件组成的高精度、低成本的单片机数据采集系统。对于一般的工业测量及自动控制系统,该采集系统在精度、稳定度、分辨率、价格等方面都比较理想。由 IC17650及 OP—07C 运算放大器组成的数据放大器和 V—F 变换器及压频转换器一起完成小信号放大、A/D 转换,然后经光电隔离将数据送入单片机。     

LCR自动测量系统设计

为了实现自动测量电子产品中的一些重要参数,基于单片机设计一种LCR自动测量系统.在该LCR自动测量系统中输入控制采用键盘输入控制电路、输出控制采用LCD1602液晶显示.不仅能够自动测量参数电感L、电容C和电阻R,还能把参数电感、电容和电阻快速转换为频率,其中,参数电阻和电容采用多谐振荡电路使其转化为参数频率,而电感参...     

一款JFET低噪声前置放大器的设计

为了与传感器相匹配,得到放大器的最小噪声系数,本文从对结型场效应管的等效输入电压噪声eN及等效输入电流噪声iN的分析中,得到结型场效应管的最佳源电阻比双极型晶体管要高出2-3个数量级的结论,并设计制作了一款结型场效应管低噪声前置放大器实用电路。并对其幅频特性、输入阻抗和等效输入电压噪声进行了测量,结果表明其输入阻抗高达71MΩ,等效输入电压噪声约为0.87nV／√Hz,是一种适合于高内阻传感器的较为理想的低噪声前置放大器电路,也可以通过阻抗变换后用于磁力仪等需要低噪声放大的场所。     

高频小信号LC谐振放大器的设计

本文介绍了高频小信号LC谐振放大器的设计思路与具体电路实现,主要由衰减网络、LC谐振放大、电压跟随和电源四大模块组成。衰减器采用电阻式TT型网络实现;LC谐振放大中选用功耗小的2N2222型三极管进行两级放大,LC谐振部分为放大器的负载;电压跟随采用集成运放OPA355,以实现电路阻抗的良好匹配;为了给放大器工作提供稳压电源,采用LM317稳压芯片设计了一个电源。经测试,放大器低功耗、高增益,具有良好的选择性。     

音叉谐振器驱动控制研究

为稳定的驱动音叉谐振器,提出了一种计算机控制电压连续可调的谐振器专用驱动系统,采用计算机控制驱动输入信号的幅值和频率,并通过大功率运算放大器对信号进行高压放大,驱动信号峰-峰值最高可达250V,实验结果表明控制电路能稳定地驱动音叉谐振器.