PXI数字多用表研制

发布时间：2019-11-30 03:01

【摘要】：随着工业技术的高速发展以及各种复杂电子系统的不断涌现，传统的测量仪器已经很难满足科研项目中日益复杂的测试需求。为此，本课题设计了基于PXI总线技术的PXI数字多用表模块，它是组建PXI自动测试系统最基本的测量模块之一，它主要实现交直流电压、交直流电流以及电阻的测量。 本课题所设计的PXI数字多用表在硬件电路结构上采用模块化的设计思想，将PXI数字多用表分为PXI接口电路、数字多用表功能电路以及隔离电路。PXI接口电路采用FPGA来实现PXI接口功能以及数据传输功能。数字多用表功能电路采用意法半导体公司的STM32F103RC作为主控制器，实现功能与量程的切换以及测量结果的获取与传递。利用BB公司的ADS1271这款24位A/D转换芯片完成模拟信号到数字信号的转换。同时通过各个转换电路将待测信号转换为直流电压信号，并利用调理电路和滤波电路对信号进行处理。隔离电路则将PXI接口电路与数字多用表功能电路进行有效的光耦隔离，减小了二者之间的串扰。 软件方面，本课题严格按照PXI规范的相关规定进行设计，利用NI公司的LabWindows/CVI软件完成PXI数字多用表软面板以及驱动程序的设计。同时，利用RealView MDK软件开发工具完成STM32中的主控制程序的编写和调试。 最后对本课题所设计的PXI数字多用表进行了校准和测试，根据实际测量结果建立了合适的校准模型对PXI数字多用表进行校准。然后对多用表的各个功能和量程进行了测试，并根据测试数据对数字多用表进行了误差和不确定分析。测试结果表明本课题所设计的PXI数字多用表达到了预定的指标，从而验证了本课题所选方案的合理性与可行性。
【图文】：

图 1-1 总线技术发展过程从 20 世纪 70 年代提出的通用仪器总线(GPIB)开始，总线技术便与测试测量技术紧密挂钩。由于 GPIB 总线技术的传输速度在当时远远满足工业领域的应用指标和技术要求，为此基于 GPIB 总线技术的各种测试测量仪器很快便替代之前的传统测试测量仪器。但是，，随着计算机科学技术的不断发展，人们发

图 2-4 光电耦合器内部原理框图看出，HCPL-0631 主要由发光二极管和光敏信号转化为光信号，再将光信号转化为电信号4]。由于 HCPL-0631 的输入端和输出端在电单方向传递，并且输入输出两端的电源和地彼
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM930

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本文编号：2567726