基于MSP430的手持式LCR數(shù)字電橋的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、論文設(shè)計(jì)了一種用于測(cè)量元器件參數(shù)的新型手持式LCR數(shù)字電橋，該電橋能夠測(cè)量電阻、電容、電感的值及相關(guān)輔助變量。 測(cè)量電橋由參考信號(hào)源產(chǎn)生電路、半橋測(cè)量電路、相敏檢波器、A/D變換器、微處理器、鍵盤與LCD等構(gòu)成。在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)中，利用FPGA芯片和濾波電路，產(chǎn)生精確的測(cè)量頻率以及A/D轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘頻率。半橋測(cè)量電路由四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電阻和高精度集成運(yùn)算放大器組成，能夠自動(dòng)選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電阻檔級(jí)，完成量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換。另外系統(tǒng)中還

2、對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大控制，使小阻抗的測(cè)量過程中可得到精確的采樣信號(hào)。系統(tǒng)采用模擬相敏檢波電路技術(shù)和雙積分式高精度A/D變換器，并結(jié)合自由軸法測(cè)量提高了測(cè)量精度。微處理器芯片選用了MSP430系列低功耗16位單片機(jī)MSP430F449。各功能模塊的選擇和執(zhí)行由3×3鍵盤陣列控制，鍵盤陣列的實(shí)現(xiàn)使用了MSP430F449中斷技術(shù)，并使用雙功能鍵技術(shù)。測(cè)量結(jié)果顯示在LCD上，主顯示為5位，副顯示為4位。 系統(tǒng)的功能有：被測(cè)元件類型選擇；測(cè)量

3、頻率選擇；等效連接方式選擇；工頻干擾選擇；數(shù)據(jù)保持(Data Hold)；Flash存儲(chǔ)；篩選；蜂鳴器(Beep)；相關(guān)輔助變量計(jì)算；電池電壓檢測(cè)和低壓警示；RS232傳輸?shù)裙δ堋?論文中闡述了硬件設(shè)計(jì)原理和軟件算法的實(shí)現(xiàn)問題，并且在獲取大量測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了誤差分析和軟件校正。系統(tǒng)具有精度高，耗電低，結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。系統(tǒng)基本測(cè)量精度：0.5％。電橋的測(cè)量范圍：R：1Ω～10MΩ；L：10uH～100mH，C：100pF～