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基于虚拟仪器的阻抗自动测量系统的研究

发布时间:2018-01-09 05:17

  本文关键词:基于虚拟仪器的阻抗自动测量系统的研究 出处:《吉林大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 虚拟仪器技术 阻抗测量 FPGA LabVIEW


【摘要】:随着计算机技术的发展,仪器仪表领域也开始发生巨大的变化,从传统仪器、智能仪器开始向虚拟仪器发展。虚拟仪器以其强大的存储、数据显示和数据分析优势,逐渐受到重视。虚拟仪器技术通过软件将计算机与仪器硬件相结合,很好地将计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的现场测量、控制结合在一起。不仅降低了仪器的生产成本,还提高了仪器的性能,从而得到广泛的应用。另外,随着现代科学技术的进步,阻抗的测量逐渐成为各类电子产品的研究基础。目前,阻抗测量技术已在生物医学、工业测控、电力控制等领域有广泛的应用。为了满足高校实验室对电子元器件及其附属参数的测量需求,本文设计了一种基于虚拟仪器的阻抗测量系统。本文通过将虚拟仪器技术与传统硬件相结合,设计实现了一种通过伏安法对阻抗参数进行测量的系统。其主要工作原理为:将阻抗的测量转换为矢量电压的测量,再利用获得的矢量电压的实部和虚部的数字量与被测参数之间的关系,将其转换为待测量。本系统主要由硬件和软件两部分构成,硬件部分主要包括通过FPGA设计实现的信号源模块、阻抗/矢量电压转换模块、相敏检波模块、A/D转换模块和通信模块。其具体的实现主要为利用FPGA设计实现系统正弦激励信号与基准信号的产生;通过相敏检波将采集到的矢量电压信号进行实部和虚部分离;利用低通滤波器滤除干扰信号;再通过A/D转换芯片将采集到的模拟电压信号转换为数字信号;通过系统总线将数据传输到计算机,并对数据进行处理和显示。软件部分是利用虚拟仪器软件Lab VIEW设计实现仪器的数据处理、显示和控制界面,并通过动态链接库的调用来执行仪器操作。
[Abstract]:With the development of computer technology, the instrument in the field also began to change dramatically from the traditional instrument, intelligent instrument to begin the development of virtual instrument. The virtual instrument with its powerful storage, data display and data analysis, virtual instrument technology has attracted much attention. Through the software of computer and instrument hardware combination, very good the measurement processing ability of the instrument hardware computer powerful data control together. The instrument not only reduces the production cost, but also improve the performance of the instrument, which is widely used. In addition, with the progress of modern science and technology, impedance measurement has gradually become the basic research of all kinds of electronic products. At present, the impedance measurement technology has been in biomedical, industrial control, power control and other fields are widely used. In order to meet the University Laboratory for electronic components and ancillary parameters The measurement needs, this paper designed an impedance measurement system based on virtual instrument. The virtual instrument technology with the traditional combination of hardware, the design and implementation of a system to measure the impedance parameters by voltammetry. The main principle is: the impedance measurement is converted to voltage measurement vector, and then use the digital the amount of the real and imaginary part of the voltage vector and the relationship between parameters measured, convert to be measured. This system is mainly composed of two parts: hardware and software. The hardware includes the design and implementation of FPGA signal source module, impedance / vector voltage conversion module, phase sensitive detection module. The A/D conversion module and communication module. The specific implementation is to use the FPGA system design and implementation of sine signal and the reference signal generated by the phase sensitive detector; the vector voltage signal collected in real And imaginary separation; using low-pass filter to filter out the interference signal; and then through the A/D converter chip converts the analog voltage signals into digital signals collected; the data are transmitted to a computer through the system bus, and data processing and display. The software part is to realize the instrument design using virtual instrument software Lab VIEW data processing. Display and control interface, and through the dynamic link library calls to perform instrument operation.

【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM934.7

【参考文献】

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本文编号:1400139

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