高精度双向数控恒流源的设计

发布时间：2017-04-11 09:18

  本文关键词：高精度双向数控恒流源的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电流源是如今的时代在电子工程、生产制造业亦或是科研领域都必不可少的设备。尤其是在电子学科中，电流源在测量、调试、校准、控制方面都必不可少。随着我们对操作尺寸的精细程度不断增加，就使得开发一种具有可连续调节的、程控的、高精度的、相应速度快的双向电流源有了更大的价值。 本设计针对目前程控电流源普遍存在的输出范围小或者电流输出精度不高并且不能实现双向输出的问题,设计实现了一种宽范围高精度双向电流源模块。对这种数控得双向电流源给出了解决方案。全文一共分为整体设计阐述、硬件电路设计、程序设计和测试共四个大部分。 整体设计阐述部分首先对闭环的控制结构进行了详细讲解。说明了整个系统电源结构的设计考虑。最后阐述了在采样电阻上尽可能避免误差的设计考量。 硬线电路设计主要包括了核心电路设计、AD/DA数据采集系统的设计、输出电流检测系统的设计、电源接口等辅助电路设计、PCB设计和电流检测部分的仿真和实验分析。 在程序设计部分，，着重讲述了AD/DA驱动程序设计、控制逻辑与主程序的设计和其他辅助程序设计几个部分。 设计中采用高精度器件及闭环控制方式保证输出精度,并利用高精度运算放大器实现V-I转换,保证输出精度的同时增大输出范围。测试结果表明该电流源输出范围为-8到8A,输出电流误差不大于±10uA,很好地提高了输出范围和精度。
【关键词】：双向电流源 闭环控制 OPA549
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN86
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第1章 绪论7-10
• 1.1 论文研究背景及意义7
• 1.2 国内外发展情况7-8
• 1.3 本文的主要研究内容8-10
• 第2章 整体设计10-12
• 2.1 工作原理和特性10
• 2.2 系统整体设计10-11
• 2.3 系统主要性能指标要求11-12
• 第3章 硬件系统设计12-35
• 3.1 核心控制电路设计12-14
• 3.2 AD/DA 数据采集系统设计14-18
• 3.3 输出与电流检测系统设计18-25
• 3.4 运放工作温度计测芯片 18B2025-27
• 3.5 运放工作辅助电路27
• 3.6 电源设计27-32
• 3.7 PCB 设计32-34
• 3.8 仿真分析34-35
• 第4章 程序设计35-37
• 第5章 系统测试37-41
• 5.1 误差来源分析37-38
• 5.2 误差测量38-40
• 5.3 总结与不足40-41
• 参考文献41-43
• 致谢43

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：298797