峰值檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、1一、概述一、概述在科研、生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域都會(huì)用到峰值檢測設(shè)備：例如檢測建筑物的最大承受力、檢測鋼絲繩允許的最大拉力等。本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)峰值檢測系統(tǒng)，其關(guān)鍵任務(wù)是檢測峰值并保持穩(wěn)定。二、方案論證二、方案論證系統(tǒng)可采用如圖1所示框圖結(jié)構(gòu)：它由傳感器、放大器、采樣保持、采樣保持控制電路、AD(模數(shù)轉(zhuǎn)換)、譯碼顯示、數(shù)字鎖存控制電路組成。各部分的作用如下：傳感器：把被測信號量轉(zhuǎn)換成電壓量；放大器：將傳感器輸出的小信號放大，放大器的輸出結(jié)果滿

2、足模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換范圍；采樣保持：對放大后的被測模擬量進(jìn)行采樣，并保持峰值；采樣保持控制電路：該電路通過控制信號實(shí)現(xiàn)對峰值采樣，小于原峰值時(shí)，保持原峰值，大于原峰值時(shí)保持新的峰值；AD轉(zhuǎn)換：將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；譯碼顯示：完成峰值數(shù)字量的譯碼顯示；數(shù)字鎖存控制電路：對模數(shù)轉(zhuǎn)換的峰值數(shù)字量進(jìn)行鎖存，小于峰值的數(shù)字量不鎖存。原理框圖如圖1所示。圖1峰值檢測系統(tǒng)方案原理框圖三、電路設(shè)計(jì)三、電路設(shè)計(jì)1.傳感器電路傳感器電路把被測信號轉(zhuǎn)換為電壓信

3、號，本文不予考慮。2.放大器電路由傳感器傳遞的電壓信號為0～5mV，數(shù)字表頭的示數(shù)范圍為0000~1999，可得放大電路的放大倍數(shù)為400倍，即Au=400。而根據(jù)技術(shù)要求，放大器輸入3圖3采樣保持及控制電路4.數(shù)字顯示表頭電路該電路由AD轉(zhuǎn)換和譯碼顯示電路組成，該電路可采用三位半數(shù)字電壓表，元件選擇如下：三位半AD轉(zhuǎn)換器MC14433，七路達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器MC1413，BCD到七段鎖存譯碼驅(qū)動(dòng)器CD4511、基準(zhǔn)電源MC1403和四個(gè)共陰

4、極數(shù)碼管。欲完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，則需要AD轉(zhuǎn)換的芯片，本課程設(shè)計(jì)所用的AD轉(zhuǎn)換芯片是MC14433MC14433是專為驅(qū)動(dòng)LED顯示器而設(shè)計(jì)的三位半雙積分式AD轉(zhuǎn)換器。它能直接驅(qū)動(dòng)共陽極LED顯示器，不需另加驅(qū)動(dòng)電路和限流電路，使整機(jī)電路簡化，顯示清晰，亮度高，便于夜間觀察。顯示器采用七段共陽極數(shù)碼管。當(dāng)模擬信號從模擬信號輸入端輸入時(shí)，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換電路后即可將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸出。5.數(shù)字鎖存控制電路數(shù)字鎖存控制電路時(shí)保證AD轉(zhuǎn)換的峰