原创 【原创】又一经典的弱信号测试文章

2008-10-15 17:01 5301 1 110 分类: 模拟

大家好,这个是在大学时帮别人做的毕业设计的一些资料,希望对大家有帮助!


大家需要原理图的源文件和程序文件等完整的资料,请回复自己的邮箱!我将一一发给大家,也希望对大家有所帮助!


    本次设计硬件部分主要由信号放大、交直流转换、AD转换、量程转换、用于数据采集和数据传输的单片机、接口芯片、串口以及PC机等部分构成。首先,在PC机生成一个用于控制量程转换和数据显示的窗口;先根据输入的周期性交流信号电压幅度的大致范围选定量程,根据所选择的量程发送信息到单片机,然后通过单片机选通主要由CD4051所组成的量程调节部分中三个档位中的一个(CD4051其实是一个8通道模拟开关,这次设计实际上只用到了其中3个通道,依据每个通道所连接的电阻大小而构成了3个测量档位),被选通的档位所连接的不同大小的反馈电阻与运放OP07构成了一个正向负反馈放大电路,从而使得放大电路对输入信号进行不同倍数的放大;被放大的信号经过交直流转换电路,交流信号转换成直流信号,其电压等于交流信号的有效值,直流信号再通过AD芯片转换成数字信号,单片机读AD芯片进行数据采集然后通过串口传送到PC机进行显示。


硬件设计框图:


点击开大图


    由示意图可以看出,被测量的周期性交流信号首先经过运放OP07进行放大,被放大的信号经过交直流转换器AD637转换为直流信号,然后由ADC0831进行AD转换,单片机对转换后的数字信号进行采集,最后被采样的数据通过串口输出到PC机上进行显示。其中根据输入信号的电压范围需分别进行放大,该部分主要依靠对单片机编程控制多路开关CD4051来实现。


    


各主要电路部分说明


信号放大部分:(信号放大部分由运放OP07和多路模拟开关CD4051组成)


bda77f8c-6ef9-4133-b82b-b7d15c18e0a2.JPG


交直流转换部分:(交直流转换部分将放大后的交流信号转换为直流信号


469ea5f8-cb55-4b7d-a841-b8b1e37134c5.JPG


AD转换部分:(AD转换部分由AD0831构成,将模拟信号转换为数字信号)


0544dd49-c8f8-4d9b-9748-871deba555ce.JPG


主控制部分:(单片机89C51将采集的数据通过串口发送到PC机控制窗口进行显示)


58d1b53c-db09-45c2-a9c4-6f1c96b80d3e.JPG


MAX232接口部分:


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调试结果以及误差分析<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />


根据上述方案对检测电路进行调试,要求输入微弱信号可以是正弦波、三角波或方波,其电压范围为10μV~5V,频率范围为10Hz~1MHz,调试数据见下表5.1:





被测信号峰值电压(V)


频率(Hz)


实际检测有效值电压(V)


2.00(正弦波)


50


1.43


3.05(三角波)


30


2.17


3.85(方  波)


20


3.82


被测直流信号电压(V)


-


实际检测电压(V)


0.01


-


0.01


0.03


-


0.03


0.05


-


0.05


1.24


-


1.25


2.45


-


2.47


3.07


-


3.09


                            表5.1 调试结果数据表



调试结果分析:首先,造成误差的主要原因是输入信号源会产生少量的纹波,运放OP07本身的精度也会对测试结果产生影响;其次,输入信号的电压范围不能超过4.16V,这是由所选用的AD转换芯片本身决定的。


 

文章评论109条评论)

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hekun559_592999001 2009-11-20 23:43

3Q hekun559@163.com

wqpone_540365674 2009-9-21 15:45

非常感谢啊!WQPONE@126.COM

403253874_771724273 2009-8-27 22:51

楼主也给我一份吧,yongzhe415@yahoo.com.cn

luver 2009-8-24 22:12

多谢分享!可以发一份你的资料给我吗?luver@126.com

yuedeming_339828813 2009-8-1 20:12

非常好!!!麻烦把程序发我一份,谢谢! yuedeming@126.com

20020212wang_360976263 2009-7-26 17:17

来一份,谢谢!20020212wang@163.com.

gjun 2009-7-21 16:57

非常希望能得到一份!gongjun202044@126.com

peng794_136869196 2009-7-10 13:02

强烈请求给我发一份 QQ530598839 peng794@gmail.com

houyj1986_691426964 2009-6-6 16:11

给我一份谢谢了 邮箱houyj1986@163.com

s007wwwww 2009-6-4 12:59

强烈请求给我发一份。我 QQ573085234 邮箱s007wwwww@tom.com
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