基于四线法的便携式磁体阻抗测试仪

发布时间：2024-10-03 04:46

　　在日常科研工作中,经常需要测量数值较小的电阻电感,譬如器件接触电阻、导线电阻以及变压器,电机,磁体的绕线阻抗、电路板板刷线阻抗等。这些阻抗模值对于电路和装置的设计、精度等都有影响,而且在装置运行中,阻抗参数的变化对装置的结构、运行状态、温度变化、故障原因等有重要的参考价值和研究意义。但在实际工作中,由于这些阻抗模值过于微小,经常使用的万用表对于这个级别的阻抗往往无法准确测量,误差过大,故需一个专门测量小阻抗的装置,实现对磁体、元件等的阻抗参数的精确测量和监控。本文通过使用电压端口和电流端口分离的四线制测量方式,有效避免了探头的引线电阻以及测量阻抗时开尔文夹产生的接触电阻对仪器测量精度的影响;同时放弃了开尔文电桥搭配标准电阻的传统测量模式,使用全数字测量方法,优化硬件设计,使得仪器小型化、便携化。仪器装置设计采用带PI反馈放大的恒流源搭配高精度模数转换器进行采样,通过微处理器内部程序来控制恒流源发出放大的恒定电流,根据阻抗的性质不同,采用直流和交流分离的模式进行测量,直流模式产生数值可控的直流电流,交流模式产生幅值频率可控的交流电流,分别测量直流电阻和交流电感,电流作用于待测阻抗并产生电压...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.3阻抗测试仪主体PCB板设计图

尽量放置在一起；噪声隔离化，对于易产生高号、逻辑信号器件；布线分类化，对于信号源不计粗一些，高频信号线布线距离尽量短，避免布，减少高频干扰；电源、芯片的去耦合，在电源计去耦合电容，减少高频杂散信号的干扰。图3.2阻抗测试仪部分电路连接逻辑图

图3.2阻抗测试仪部分电路连接逻辑图

中科技大学硕士学位论论文电路板的优化硬件电路的基础部件和元件的电气支撑体。为门对仪器的印刷电路板进行了优化。元器件的位串口连接线等尽量放在板边位置；元件布局模块，尽量放置在一起；噪声隔离化，对于易产生高号、逻辑信号器件；布线分类化，对于信号源不计粗一些，高频信....

图3.5C8051F系列芯片内部框图

仪的微处理器模块设计的设计中，微处理器是整个仪器的控制中心、运算中心和判断脑，没有微处理器，其他所有的模块都无法正常工作。各个模器进行控制，通过对微处理器写入程序，以及其他模块与微处气连接来控制整个仪器的运行[29]。阻抗数据的写入和计算也理，利用合理算法将采集到的数据进行高速运....

图3.6AD5420硬件内部框图

图3.6AD5420硬件内部框图和参数如下：分辨率，电流输出大小可编程输出范围，分别有0mA到24mA、0mA到20mA和4温漂仅±3ppm/℃，整体非调整误差（TUE）仅有±0.01%P、SPI、QSPI、MICROWIRE等串行接口协议，用来....

本文编号：4006771