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新型电容电感测量仪的设计

2019-08-25 14:42:31      点击:
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图3 测量电路图.jpg图3 测量电路图.jpg

1.3 虚实部分离电路

电路由AD633乘法器和低通滤波器构成。其工作原理如下:将测量电路输出的电压信号送入乘法器中,分别和10kHz标准正弦和余弦参考信号相乘,乘法器输出通过低通滤波分别得到实部和虚部电压。电路图如图4所示

1.4 AD转换电路及主控制器

虚部和实部电压通过模拟开关分别送入AD转换器进行模数转换,得到的数字信号送入单片机进行处理计算。AD转换器采用ICL7135,其中MC1403为ICL7135提供1V的电压基准,ICL7660为ICL7135提供-5V工作电压。单片机是整个测量仪的控制核心,根据测量要求和总体性能,如运算速度、抗干扰能力、I/O端口、中断源、存储容量、性价比等,采用性能优越的STC89C52作为处理器。

ICL7135和单片机之间采用串行传输方式,此方式是通过计脉冲数的方法来获得测量转换结果的。主要是将ICL7135的BUSY端口和单片机的INT0端口连接起来,ICL7135的CLK端口和单片机的T0口连接起来,通过单片机的定时器T0来计脉冲数。由于,定时器T0所用的CLK频率和ICL7135的CLK频率相同。因此可利用单片机的2MHzALE方波信号进行16分频得到125kHz方波信号作为ICL7135的脉冲(CLK)输入和T0脉冲输入。至此,T0的脉冲计数便反映出ICL7135的数字转换结果。为了使定时器T0的计数脉冲和ICL7135工作所需的脉冲同步,可以将ICL7135的BUSY信号接至STC89C52的P3.2(INT0)引脚上,并且将定时器T0的选通控制信号GATE置1。此时定时器T0是否工作将受BUSY信号的控制。电路图如图5所示。

2 软件设计