微弱信号的测量以及输入板的设计

发布时间：2017-04-27 11:10

  本文关键词：微弱信号的测量以及输入板的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在现代社会生产中,微弱信号的检测的应用越来越广泛。随着科技大发展,控制要求越来越精确,这就要求我们检测信号的能力要更加精确,在很多学科中微弱的输入量的检测是必须的,并且对精度的要求也是越准确越好,当我们面对被噪声所淹没的微弱变化量时,是它可以被检测出来,能够被准确的发现将极其重要的,先进的检测方法将会对我们的科技的发展有巨大的促进作用。本文的主要设计目就是通过合理的运用仪表放大器达到对输入板输出的微弱信号进行检测及放大,表笔在覆铜板上进行滑动时由于覆铜板的电阻只有97毫欧,输入的恒流源电流在250毫安,因此随着表笔位置的变化在电桥上所形成的电压差是在毫伏级的,而确定最终的位置是需要对信号进行放大,本文设计的主要目的就是对覆铜板的输出进行放大以确定表笔的位置。故本文设计了两级放大来达到设计目的,得到实验结果。首先利用仪表放大器的共模抑制能力来实现对微弱信号的初步放大,在得到比较满意的初步放大后在进行后级放大,输入的信号在几百微伏、毫伏之间这就要求一级放大电路的偏置电压在几十微伏以下,此外对于放大倍数的误差要求在1%以下。在输入信号会产生一定的噪声这主要是通过仪表放大气的共模抑制能力滤去噪声,这就要求有足够大的共模抑制比,共模抑制比在120d B以上,滤去实验中产生的共模噪声。一级放大后运用二级放大对信号进行进一步的放大,二级放大在这里选用的是运算放大器。通过两级的放大的设计实现了对微弱信号的放大。在设计中本文还设计了电源电路,主控芯片电路,以及显示电路等。本设计中对各个部分进行模块化的设计,设计了多个实验方案,通过对比最后得出最佳的实验方案,力争使实验结果达到要求。另外在模块化设计之后,本实验对模块进行了整体的实验,设计了上位机软件,实现了显示的功能。通过多次实验对设计进行了进一定的改进,使得结果满足要求。
【关键词】：微弱信号 单片机 仪表放大器
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.23
【目录】：

• 摘要8-9
• 英文摘要9-10
• 1 引言10-14
• 1.1 研究的背景与意义10
• 1.2 国内外的进展10-11
• 1.3 研究趋势11
• 1.4 本课题研究的主要内容11-13
• 1.4.1 手写输入11-12
• 1.4.2 微弱信号的测量12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 2 系统概述14-16
• 2.1 系统框图14
• 2.2 系统概括14
• 2.3 本章小结14-16
• 3 系统信号放大电路设计16-32
• 3.1 一级放大芯片选择16-23
• 3.1.1 一级放大芯片方案一18-19
• 3.1.2 一级放大芯片方案二19-20
• 3.1.3 实验信号产生电路20-23
• 3.2 信号放大比较23-28
• 3.2.1 信号放大实验一23-27
• 3.2.2 信号放大实验二27-28
• 3.3 二级放大芯片选择28-30
• 3.4 总体放大电路30-31
• 3.5 本章小结31-32
• 4 系统硬件与软件电路设计32-43
• 4.1 系统电源模块的设计32-33
• 4.1.1 恒流源模块32
• 4.1.2 主控芯片工作电源32-33
• 4.1.3 仪表放大器和LJD-e Win V5供电电源33
• 4.2 数据采集模块33-34
• 4.3 主控芯片34
• 4.4 抗干扰处理34
• 4.5 基于Windows CE的上位机显示系统设计设计34-40
• 4.5.1 Windows CE编程软件VS200536-37
• 4.5.2 Windows CE与单片机的通信原理37
• 4.5.3 VS2005下的控件及其功能介绍37-38
• 4.5.4 VS2005下的API函数38-39
• 4.5.5 VS2005 下的显示界面39-40
• 4.6 系统的软件设计40-41
• 4.7 设计的总体电路图41-42
• 4.8 本章小结42-43
• 5 结果测试43-47
• 5.1 上位机测试43
• 5.2 数据分析43-44
• 5.3 误差分析44-45
• 5.4 结论与展望45-47
• 5.4.1 结论45
• 5.4.2 展望45-47
• 致谢47-48
• 参考文献48-51
• 附录51-53
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 姜卓娇;于生宝;白毅;张贤涛;;基于取样积分技术的数据采集系统[J];吉林大学学报(信息科学版);2007年03期

2 杜保强;黄留锁;;基于周期信号的频域检测方法研究[J];计算机工程与设计;2007年18期

3 刘正平;臧观建;陈俊杰;;微弱周期脉冲信号的自相关-混沌系统联合检测方法[J];噪声与振动控制;2007年05期

  本文关键词：微弱信号的测量以及输入板的设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：330499