基于混沌Duffing振子的超聲阻抗測試及其系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、本文針對壓電器件測試的應(yīng)用需求，設(shè)計了一款以ARMCortex-M3為控制核心、過零檢測相位差和切換算法為主、帶寬為1KHz～900KHz、步進(jìn)精度0.1Hz的超聲阻抗測試系統(tǒng)。
　　基于壓電器件的等效電路模型，利用導(dǎo)納圓理論圖測量壓電器件阻抗特性參數(shù)及過零檢測相位差測量原理，構(gòu)建了一套完整的超聲阻抗性能參數(shù)測試系統(tǒng)。通過單片機(jī)控制信號產(chǎn)生幅值固定、頻率可變的正弦信號，經(jīng)功率放大后驅(qū)動壓電器件產(chǎn)生超聲高頻振動，并采集壓電器件兩端的

2、電壓、電流及相位差信號，通過RS232串口通訊傳給上位機(jī)并繪制壓電器件的阻抗特性曲線和導(dǎo)納圓，得到壓電器件相關(guān)特性參數(shù)。
　　硬件方面，該系統(tǒng)主要由掃頻信號生成模塊(DDS)、功率放大模塊、電阻切換模塊、信號處理模塊、電壓和電流信號真有效值采集模塊、控制單元模塊六大模塊組成。另外對光耦隔離、串口通訊等做了詳細(xì)闡述。
　　軟件方面，在keilc下開發(fā)了控制系統(tǒng)的C程序下位機(jī)軟件，控制各模塊的有效運行;上位機(jī)采用基于Labvie

3、w虛擬儀器的人機(jī)交互界面，實現(xiàn)壓電器件頻率-對數(shù)阻抗，頻率-相位差，頻率-導(dǎo)納實部\虛部，頻率-阻抗實部\虛部等五種阻抗特性曲線顯示及其阻抗特性參數(shù)計算。最后，將上位機(jī)輸出結(jié)果分別與國內(nèi)阻抗分析儀PV70及國際標(biāo)準(zhǔn)Agilent4294A的測試結(jié)果比較異同。實驗結(jié)果證明了該套設(shè)備硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的可行性，能夠測量壓電器件各主要相關(guān)參數(shù)，并動態(tài)顯示阻抗特性曲線，可用于壓電器件的參數(shù)測試與性能評估。同時針對本系統(tǒng)的不足，將混沌Duffin