六位半万用表VXI模块设计

六位半万用表VXI模块设计

一、六位半数字多用表VXI模块的设计(论文文献综述)

杨莫非[1](2021)在《基于ARM的可编程数字源表研制》文中指出数字源表是为半导体、计算机、汽车医疗行业等常规特性测试和生产测试应用而设计,常用于中低电平测试和实验室研发使用。其内置源-测功能能够提供精密电压、电流源的同时,又能够作为电压、电流、电阻表使用,极大地缩短测试、开发所需时间,同时降低购买成本。本课题的主要任务是研究和设计基于ARM(Advanced RISC Machine,英国Acorn公司研制的首款RISC微处理器)的小尺寸、高精度、高集成度的可编程数字源表,以满足实验室教学领域需求。本文首先对国内外数字源表的技术差距进行对比分析,并给出项目的拟定指标。其次对数字源表硬件、软件设计展开研究,重点介绍数字源表各模块的硬件电路设计和元器件选型、系统软件和用户界面的实现。然后分析源表数据误差和产生噪声的原因并提出软件校准方案,还介绍数字源表的多通道IC(Integrated Circuit,集成电路)直流参数测量功能在IC测量中的应用,最后对本项目进行总结不足和后续优化方案。具体硬件上以ARM Cortex-M4的STM32F407作为数字源表的核心,通过数模转换芯片AD5422实现电压源、电流源的输出;模数转换芯片LTC2440实现对电压、电流、电阻的测量功能,测量精度达到六位半。信号的测量经选通放大后由ADC(Analog-to-Digital Convert,模数转换器)进行采样,采用滑动均值滤波滤除采样干扰,最小二乘法校准采样数据;测量和输出数据在LCD上显示。本设计增加了集成电路的直流参数多通道测量功能,通过控制PMU(Parametric Measurement Unit,参数测量单元)芯片AD5522实现对待测器件施加电压测量电流(FVMI,Force Voltage Measure Current)和施加电流测量电压(FIMV,Force Current Measure Voltage)功能。实验数据表明:电压源、电流源输出精度在0-10V,0-20m A范围内达到五位,误差在0.02%以内。电压、电流、电阻的测量功能,测量精度达到六位半,其中电压测量误差小于0.005%。设计符合精度、稳定、低成本高集成度的需求,适合在电子信息类本科教学实验中广泛使用。

司涛杰[2](2021)在《高精度六位半DMM模块设计》文中认为DMM(数字多用表)因为其精度高、测量范围广的特点,被广泛应用于工业测量之中。DMM常常被赋予图形显示、数学计算等辅助功能,以适应不同的测量环境。本课题为适应特定的工业测量环境,设计了一个可实现远距离通信、可通过上位机控制的六位半DMM模块。论文从硬件入手,完成了六位半DMM模块的电压、电流、电阻测量电路以及控制电路的设计。硬件设计方案中,包括采用电阻分压网络实现大电压测量的方案、采用I/V转换电路实现电流测量的方案、采用恒流源法实现电阻测量的方案。最后完成了六位半DMM模块数据采集与控制电路具体的硬件设计。其次是六位半DMM模块的软件设计方案。其中包含了上位机软件设计方案、控制软件设计方案以及数字滤波算法的设计方案。软件设计方案中,详细说明了上位机的实现过程、控制软件的实现过程以及软件滤波算法的原理与实现过程。论文最后是对六位半DMM模块的功能与性能的测试与验证。完成了测试平台的搭建、制定了系统的功能测试方案以及电压、电流、电阻的精度验证方案,得出六位半DMM模块的功能以及性能指标都符合设计要求的结论。论文详细分析了六位半DMM模块的软硬件设计方案,并对其进行了功能以及性能的测试。最终得出结论,本次课题设计的六位半DMM模块满足设计要求中的功能以及性能指标。

石洪宇[3](2019)在《飞机悬挂物快速检测设备研制》文中进行了进一步梳理飞机悬挂物是飞机上的有效载荷,通过悬挂外置的方式,在飞机外运行的功能单元,悬挂物在农业、地理勘探、救援、侦查和军事打击等领域有重要的应用。悬挂物在装载之前,必须进行检测以排查故障,同时,部分类型的悬挂物还应进行定期检测。在军事领域中,飞机悬挂物的快速检测是作战部队的保障能力和快速反应能力中的重要一环,而并行测试是实现快速检测的有效手段,研制具有并行测试能力,同时具备小型化,通用性特点的飞机悬挂物快速检测设备,具有重要的应用价值。本课题研制了一套可用于悬挂物快速检测的小型化飞机悬挂物快速检测设备,该设备具有对多个悬挂物进行快速并行检测,或对单个悬挂物进行全面深度检测的能力。在深入需求分析的基础上,提出了集仪器资源板卡,信号分配与悬挂物接口板,大功率电源模块,嵌入式计算机模块,测试接口等为一体的,具有对悬挂物进行快速检测和深度检测能力的小型化检测设备的总体方案。根据总体方案的要求,开发了具备检测设备全部测试资源的仪器资源板卡,满足了检测设备的全部仪器资源需求,板卡为6U尺寸的电路板,支持了检测设备的小型化需求;开发了信号分配与悬挂物接口板,采用连接器直接焊接和少数配线的方式,极大地减少了设备内电缆的数量,大大降低了设备的加工和维护难度;开发了一块大功率电源板,功率达到1000W,具备小型化,高能效的特点,集成在机箱内部,为设备起到独立供电作用;设计了检测设备的外机箱,包括外部结构和内部结构的设计,并对电缆连接关系进行了设计。最后,在实验室搭建测试环境,利用现有的设备资源,对检测设备的各模块进行了功能测试,并对检测设备的测试能力进行了系统测试。测试结果表明,功能模块的功能与性能指标与预期目标相符,检测设备具备系统测试的能力。

赵杰[4](2017)在《VXI六位半数字多用表设计与实现》文中认为本文设计一款基于VXI总线的高精度数字多用表,其精度要求为六位半,通过信号调理电路、电阻分压衰减网络电路以及电流源电路等设计,实现电压、电流、电阻、频率等基本电信号的精确测量,其已应用于某自动测试平台,具有良好的应用前景。

肖亮[5](2017)在《数字多用表自动化校准系统的设计》文中提出数字多用表是现代工业、电子电气测量中最常用的测试设备,又是校准实验室中广泛使用的标准装置之一。数字多用表示值的准确性直接影响产品质量。对数字多用表定期进行计量校准有着极为重要的意义。为了省去数字多用表计量校准中重复且复杂的人工手动操作和计算,避免人为误差,提高测试效率,笔者选择数字多用表自动化校准软件的开发作为研究课题,一方面可以进一步提高工作效率,另一方面也可以填补目前我省计量科学研究院在数字多用表自动化校准方面的空白。本论文是依据国家相关检定规程确定自动化校准的项目。选择FLUKE公司的5720型多功能标准源和8846A系列数字多用表作为硬件基础。用Visual Basic 6.0语言实现计算机程控、USB-GPIB接口为校准系统硬件技术方案、NI VISA为校准系统软件技术方案,实现PC与多功能标准源及被校准数字多用表之间的通讯功能,使得多功能标准源可以对被校准数字多用表的交直流电压、交直流电流、电阻等功能项进行自动化校准,并将测得的数据依次写入预先编制好的模板表格中,并同时计算出误差值以便使用者判断被校准数字多用表是否合格。最后,校准结束时,可自动生成WORD证书以便调用、保存和打印。该校准系统实现了数字多用表的自动化校准,具有操作简单、使用方便、准确度高等有点。该校准系统对多种型号的数字多用表进行多次计量校准,校准结果表明系统工作稳定,运行可靠,可以保证校准结果的准确,提高计量校准能力,达到课题研究的预期效果。

徐波[6](2017)在《基于TRIZ理论高精度数字多用表的设计及研究》文中研究说明鉴于国外对高精度测量技术的垄断和国内该技术的落后,以及传统设计方法创新力不强的问题,有必要采用科学的发明问题解决理论TRIZ对国内的数字多用表DMM设计分析、指导。本文首先介绍TRIZ理论与DMM的国内外发展现状,提出DMM的技术指标;采用TRIZ的九大进化法则对DMM课题进行宏观分析,寻找DMM技术突破点、形成初步工程设想;采用TRIZ的6个分析工具中的前5个,对该设想进一步细化分析DMM的过去现在将来、超系统子系统、最终理想解IFR、主要参数价值(MPV)评分等级、各个功能模型关系、具有的数字资源DSP,形成初步设计预案。其次,分析各个电量测量的备用方案的原理、量程范围、误差大小,确定了精度高、易于数字化测量方案;验证深度负反馈的闭环结构具有降低外界噪声干扰的功能,并确立电路设计采用该结构的原则;根据该原则对各个电量测量方案进行具体电路设计,同时建立具体电路的噪声、误差模型,找到影响噪声和误差大小的关键元器件,对该器件的精度重点控制来改善系统精度,算出每个电量测量电路的误差值。上述过程中,借助MATLAB绘制出部分电路的误差模型的趋势图;使用TRIZ的技术矛盾解决工具,解决传统电阻测量电路中由于恒流源不能过小导致的量程范围小的技术矛盾。再次,对ADC进行性能分析、电路设计、通信设计、编程设计,误差分析,算出误差值。采用TRIZ的物理矛盾解决工具解决档位调配中的IO扩展和电压匹配问题;设计模拟、数字电源、DSP及其周围电路,给出各模块编程流程图。最后,采用TRIZ分析工具的物场分析,建立本设计电路的物场模型,给出该类问题模型的解模型;根据解模型的指导,设计模拟二阶sally-key滤波器滤除?2kHz的噪声干扰、数字FIR的Equiripple型滤波器滤除1Hz2kHz的噪声,并分别在Multisim和MATLAB软件上仿真验证效果得到滤波器参数,给出滤波器实施步骤。采用基于最小二乘法估值法LSE的校正算法对各种原因引起的偏差校正,借助MATLAB对测量数据的离散点进行函数拟合、计算得到线性参数,给出校正步骤和例子。因此,TRIZ理论为DMM的设计提供广阔、科学的设计思路,有利于摒弃传统基于经验的设计方法,有利于国内DMM测量技术的提高;同时还有利于TRIZ的理论体系研究的自我完善,为TRIZ理论在电子设计中提供案例参考。

刘敏[7](2017)在《手持式智能万用表的设计》文中提出数字万用表是一种多功能电参数测量的基础测量仪器,在工业、国防、科研、生活等各个领域都得到了广泛应用。近年来,手持式智能万用表由于其易便携、价格低、耗电量少得到了人们的广泛喜爱。在中国电子科技集团第41研究所委托我校开发高性能数字万用表的基础上,本文提出了小尺寸、低功耗、高精度、智能化的手持式万用表功能电路的设计任务,以满足特定应用领域的需求。本文设计的手持式智能万用表的外观结构与普通手持式数字万用表的物理尺寸一致,需要带LAN网络接口、USB充电电路,需要有很高的测量精度。其电路主要包括电源管理、数字系统、测量电路三个部分,并用STM32F103RBT6为核心处理器对信号进行采集和控制。本文在中国电子科技集团第41研究所委托我校开发高性能数字万用表的基础上,在小尺寸、低功耗、高精度、智能化方面进行研究,讨论了万用表的总体设计方案,进行万用表的硬件电路设计、软件设计并分析了电路中的误差来源。本设计在确保测量精度和技术指标的基础上,完成了基本测量功能,同时详细分析了模拟电路和数字电路的误差来源。在多用表功能电路设计中,为了实现小尺寸的设计要求,采用集成电路芯片代替分立元件,优化电路的拓扑结构,尽量减少器件个数以节省空间等。为了实现低功耗的设计要求,测量电路中所有的模拟器件必须是低功耗的并且要精心选择运放等,还采用了高度集成的比例电阻来降低温漂对测量精度的影响。本次设计还增加了网络接口,充电电路,都使用成型的电路,以缩短研发周期。上位机采用Lab VIEW软件进行软面板的设计,下位机主要对测量和校准程序进行设计。通过对拟研制的手持式智能万用表进行研究与设计,为今后智能仪器仪表的研发提供了一种新的设计思路和方法。

邝震[8](2016)在《一种6(1/2)经济型高精度数字万用表的设计与实现》文中研究表明数字万用表或称之为数字式多用表。它是一种能将现实世界中的模拟信号转行成离散的数字信号,并能量化展现出来的数字仪器。使用多斜坡积分式模数转换器的数字万用表,可以获得非常高的分辨率、数码量与测试速度,从而实现了最优的分辨率和速度的组合。目前广泛应用与高精度数字万用表、皮安计、纳伏表、电流源表等高端测试测量领域。本文研究的是使用多斜坡式积分模数转换器为核心的一种数字万用表的设计。使用这种方法设计的数字万用表能够测量直流电流电压、交流电流电压、电阻值含高精度4线测试法,以及频率等。本文主要讨论的是整个系统的阻抗测量模块、直流测量模块、交流测量模块、浮点电压源模块、积分式数模转换器模块,以及以上各模块如何实现的高精度和低成本。数字控制模块等辅组模块不做过的深入讨论。多斜坡积分式模数转换器在积分过程中加入了针对基准参考电压的积分,很大程度上降低了整个系统的动态范围,提高了分辨率、数码采集数量和测量速度,并且减少了旁路电路对运算的影响,使得电路的开关次数与被测信号的大小和极性都无关系。同时,由于其使用的大量通用器件整个系统价格经济,因此近年来多斜坡积分式模数转换器在高端的测试测量领域使用的越来越广泛。

熊浩东[9](2015)在《小尺寸六位半数字多用表功能电路设计》文中进行了进一步梳理数字多用表是一种基础测量仪器。在日常生活、工业生产、测试计量、国防测试等领域都有着广泛的应用。其发展主要表现在低价格、高精度、特种应用等方向。应中国电子科技集团第41研究所测试平台的要求,提出了高精度、小尺寸、强抗干扰的六位半数字多用表功能电路的研制工作。本文对该多用表电路进行了设计,保证在达到测量精度要求下减小电路尺寸。针对相关技术指标,参考国内应用最广泛的安捷伦的六位半数字多用表34401A的基本电路结构,在降低多用表电路尺寸和功耗方面进行研究,讨论多用表的总体设计方案,进行多用表硬件电路设计、软件设计;电路的校准和测试。具体内容包括:1.在多用表硬件电路设计中,对电路的拓扑结构进行优化,采用高度集成的比例电阻降低温漂对测量精度的影响,采用集成电路芯片代替分立元件,精简电路和减少元器件的使用。对于交流信号的测量,采用软件修正的方式来替代补偿电路使电路得到精简。2.在下位机中对测量和校准程序进行设计,采用LabVIEW软件进行上位机软面板的设计,用软面板进行一系列的调试工作。3.分析数字多用表的误差来源,选择校准模型,软件上采用数值平均的方法减小测量误差,提高了多用表的测量精度。4.通过对电路进行测试,得到测试结果。证明设计已经到达技术指标要求。

李玲[10](2012)在《LXI六位半数字多用表的硬件设计》文中指出高精度数字多用表作为时域测试中应用广泛的测试仪器之一,除了能进行普通测量外,还能满足对测试精度要求苛刻的场合。基于LXI总线的高精度数字多用表除了具有上述优势外,还便于组建网络化、分布式的自动测试系统。本课题的主要任务就是研究和设计基于LXI总线接口的高精度六位半数字多用表,对打破国外同类产品的技术垄断,缩小国内外技术的差距具有重要意义。本文首先分析了数字多用表目前的国内外研究现状和技术差距,并且给出了本项目的性能指标。围绕多用表的硬件系统设计展开研究,重点讨论了数字多用表硬件设计的总体方案,多用表测量电路的设计,数据采集存储与控制电路的设计。具体内容如下:(1)多用表测量电路设计。主要设计内容是设计满足六位半精度的电压、电流和电阻等各被测量的转换、调理电路。这部分电路是多用表硬件设计的核心,主要是为了将各被测量转换为ADC能够识别的、输入范围合适的电压信号并保证测量精度的实现;(2)数据采集存储与控制电路设计。设计中采用ARM+FPGA+ADC的架构完成多用表的测量控制、功能切换和各被测量的数据采集、存储和处理;(3)多用表的误差分析及其校准设计。采用数值平均滤波的方法减小随机误差和线性最小二乘法估计校准系数来消除系统误差,有效提高了多用表的精度。最后,对本课题做了总结,并针对现在存在的不足提出了改进建议。

二、六位半数字多用表VXI模块的设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、六位半数字多用表VXI模块的设计(论文提纲范文)

(1)基于ARM的可编程数字源表研制(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 设计优点
    1.4 论文内容安排
第二章 数字源表的总体设计
    2.1 源表的基本组成和功能
    2.2 数字源表的主要技术指标
    2.3 数字源表的软硬件方案
    2.4 设计重点
    2.5 本章小结
第三章 数字源表的硬件电路设计
    3.1 电压测量电路
    3.2 电流测量电路
    3.3 电阻测量电路
    3.4 电压源电流源电路
    3.5 扩流电路设计
    3.6 程控直流电源放大电路
    3.7 ADC模数转换电路
        3.7.1 ADC选型
        3.7.2 Σ-Δ型ADC的工作原理
        3.7.3 ADC电路设计
        3.7.4 基准电压设计
    3.8 嵌入式处理器及外围电路设计
        3.8.1 STM32F407 简介
        3.8.2 LCD液晶设计
        3.8.3 存储电路设计
    3.9 电源电路设计
    3.10 本章小结
第四章 多通道直流参数测试设计
    4.1 两种典型的参数测量单元对比
    4.2 多通道直流参数测试总体方案设计
    4.3 精密测量单元AD5522
        4.3.1 AD5522 功能及内部电路
        4.3.2 AD5522 内部寄存器
        4.3.3 AD5522 工作模式
        4.3.4 补偿电容选择
    4.4 PMU电路设计
    4.5 本章小结
第五章 数字源表的测控软件设计
    5.1 软件总体设计
    5.2 ADC模块设计
    5.3 DAC模块设计
    5.4 功能选择与自动量程模块设计
    5.5 LCD界面及指令收发设计
    5.6 定时器中断设计
    5.7 PMU模块设计
        5.7.1 AD5522 的时序分析
        5.7.2 AD5522 的控制字实现
    5.8 本章小结
第六章 数字源表的校准与数据分析
    6.1 误差分析及校准方法
        6.1.1 误差分析
        6.1.2 最小二乘法校准数据
    6.2 滑动均值滤波
    6.3 测试结果与分析
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(2)高精度六位半DMM模块设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 DMM的国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 DMM发展趋势
    1.3 课题任务
        1.3.1 功能设计任务
        1.3.2 性能设计任务
    1.4 论文结构安排
第二章 软硬件整体方案设计
    2.1 硬件调理电路方案
        2.1.1 直流电压测量方案与噪声分析
        2.1.2 直流电流测量方案与噪声分析
        2.1.3 电阻测量方案与噪声分析
        2.1.4 电源电路设计方案与噪声分析
        2.1.5 数据采集与控制方案
    2.2 软件设计方案
    2.3 本章小结
第三章 系统硬件电路设计
    3.1 电压测量电路设计
        3.1.1 电压衰减网络
        3.1.2 继电器驱动电路
        3.1.3 程控放大器电路
    3.2 电流测量电路设计
    3.3 电阻测量电路设计
        3.3.1 电压基准源电路
        3.3.2 电阻选择网络电路
        3.3.3 电流源及其输出保护电路
    3.4 数据采集与控制电路设计
        3.4.1 ADC电路
        3.4.2 ADC控制电路
        3.4.3 调理电路控制电路
    3.5 电源电路设计
        3.5.1 AC-DC模块
        3.5.2 DC-DC模块
        3.5.3 LDO模块
    3.6 本章小结
第四章 系统软件设计
    4.1 系统主控软件设计
        4.1.1 上电自检功能设计
        4.1.2 ADC初始化
        4.1.3 数据读取与上传功能设计
    4.2 上位机软件设计
        4.2.1 设备自检功能设计
        4.2.2 数据接收与显示功能设计
        4.2.3 档位校准功能设计
        4.2.4 档位切换功能设计
        4.2.5 数据保存功能设计
    4.3 软件算法设计
        4.3.1 ADC中的数字抽样滤波器
        4.3.2 FPGA中的FIR滤波器
        4.3.3 STM32 与上位机中的算数平均值滤波器
    4.4 本章小结
第五章 测试与验证
    5.1 测试平台搭建
    5.2 功能测试
        5.2.1 设备自检功能测试
        5.2.2 系统测量及结果显示功能测试
        5.2.3 档位切换功能测试
        5.2.4 档位校准功能测试
        5.2.5 数据保存功能测试
    5.3 性能指标验证
        5.3.1 直流电压测量精度验证
        5.3.2 直流电流测量精度验证
        5.3.3 电阻测量精度验证
    5.4 本章小结
第五章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的成果

(3)飞机悬挂物快速检测设备研制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景、目的及意义
    1.2 国内外研究发展及现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 本文结构
第2章 总体方案
    2.1 研制要求
        2.1.1 功能要求
        2.1.2 性能指标
        2.1.3 接口要求
    2.2 研制原则
    2.3 总体方案
    2.4 本章小结
第3章 仪器资源板卡研制
    3.1 设计方案
        3.1.1 测试资源的实现
        3.1.2 板卡的系统方案
    3.2 硬件设计
        3.2.1 主控电路设计
        3.2.2 网络通讯模块设计
        3.2.3 电源模块设计
        3.2.4 功能电路设计
    3.3 软件设计
        3.3.1 DSP软件设计
        3.3.2 上位机软件设计
    3.4 组件设计
        3.4.1 对象模型设计
        3.4.2 组件设计
    3.5 本章小结
第4章 系统集成设计
    4.1 信号分配与悬挂物接口背板设计
        4.1.1 悬挂物测试接口设计
        4.1.2 悬挂物供电及监测模块设计
        4.1.3 背板接口布局图
    4.2 大功率电源板的设计
    4.3 检测设备机箱设计
        4.3.1 机械结构设计
        4.3.2 内部结构设计
        4.3.3 电缆设计
    4.4 计算机模块的选型
    4.5 本章小结
第5章 硬件测试与系统验证
    5.1 CIS-D集成仪器资源板卡资源测试
        5.1.1 测试方法
        5.1.2 测试环境搭建
        5.1.3 测试结果及分析
    5.2 系统功能验证
        5.2.1 测试环境搭建
        5.2.2 测试流程
        5.2.3 测试结果分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢

(4)VXI六位半数字多用表设计与实现(论文提纲范文)

0 引言
1 整体方案设计
    1.1 电路设计
        1.1.1 前面板接口
        1.1.2 测量电路
        1.1.3 VXI总线
    1.2 电磁兼容设计
        1.2.1 屏蔽设计
        1.2.2 PCB设计
    1.3 可靠性设计
2 软件设计
    2.1 软面板设计
    2.2 自动校准程序设计
3 结束语

(5)数字多用表自动化校准系统的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 数字多用表自动化校准的研究背景
    1.3 数字多用表自动化校准的研究现状
    1.4 数字多用表自动化校准的研究意义
    1.5 论文主要工作
第二章 数字多用表自动化校准软件理论基础
    2.1 数字多用表工作原理
    2.2 多功能标准源工作原理
    2.3 数字多用表主要校准项目的校准方法
    2.4 误差理论及测量不确定度理论
第三章 校准系统总体设计
    3.1 校准系统的组成
    3.2 各仪器间通讯的实现
    3.3 校准系统的软件设计
    3.4 校准系统界面设计
第四章 数字多用表自动化校准软件的设计
    4.1 直流电压自动化校准功能的设计
    4.2 交流电压自动化校准功能的设计
    4.3 直流电流自动化校准功能的设计
    4.4 交流电流自动化校准功能的设计
    4.5 电阻自动化校准功能的设计
    4.6 频率响应自动化校准功能的设计
    4.7 功能测试结果
    4.8 功能设计总结
第五章 总结
    5.1 系统软件操作方法
    5.2 与人工校准比较
    5.3 总结
    5.4 进一步研究方向
致谢
参考文献
作者在学期间已完成的论文

(6)基于TRIZ理论高精度数字多用表的设计及研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 TRIZ理论以及高精度数字多用表的国内外研究现状
        1.2.1 国内外TRIZ理论的研究现状
        1.2.2 国内外高精度数字多用表的研究现状及发展
    1.3 文章内容与技术指标
2 TRIZ理论对高精度数字多用表的分析
    2.1 TRIZ理论概述
    2.2 TRIZ寻找高精度数字多用表的技术突破点
        2.2.1 高精度数字多用表的S曲线进化法则
        2.2.2 高精度数字多用表的系统完备性和其他进化法则
    2.3 TRIZ的分析工具对高精度数字多用表的分析
        2.3.1 对数字多用表的九屏幕分析和最终理想解IFR分析
        2.3.2 高精度数字多用表的主要参数价值MPV分析
        2.3.3 高精度数字多用表的功能模型建立与分析
        2.3.4 控制芯片的资源分析
    2.4 本章小结
3 测量方案和电路结构的选择
    3.1 测量电路方案的分析与设计
        3.1.1 直流电压DCV测量方案的分析
        3.1.2 交流电压ACV测量方案的分析
        3.1.3 直流DCI与交流电流ACI测量方案的分析
        3.1.4 电阻R测量方案
        3.1.5 频率f测量方案
    3.2 降低噪声影响的电路模型分析
    3.3 本章小结
4 测量电路设计与分析
    4.1 DCV测量电路设计与分析
        4.1.1 调理电路的设计
        4.1.2 DCV测量电路的噪声分析
        4.1.3 DCV测量电路误差分析
    4.2 DCI测量电路设计与分析
        4.2.1 调理电路的设计
        4.2.2 DCI测量电路的噪声分析
        4.2.3 DCI测量电路误差分析
    4.3 ACV测量电路设计与分析
        4.3.1 调理电路的设计
        4.3.2 输入输出模型的建立
        4.3.3 有效值值转换电路
        4.3.4 ACV测量电路的噪声分析
        4.3.5 ACV测量电路误差分析
    4.4 ACI测量电路设计与分析
        4.4.1 调理电路的设计
        4.4.2 ACI测量电路误差分析
    4.5 电阻R测量电路设计与技术矛盾分析
        4.5.1 TRIZ中的技术矛盾及其解决理论
        4.5.2 调理电路的设计、技术矛盾分析与解决
        4.5.3 R测量电路噪声分析
        4.5.4 R测量电路误差分析
    4.6 频率测量电路的设计
        4.6.1 调理整形电路设计
        4.6.2 倒数计数器法测频电路的设计
    4.7 本章小结
5 控制及其周围电路分析与设计
    5.1 ADC电路的分析与设计
        5.1.1 ADC的选型
        5.1.2 AD7177-2 技术特点
        5.1.3 硬件电路搭建
        5.1.4 AD与DSP的SPI通信
        5.1.5 抗干扰隔离设计
        5.1.6 基准电压源的设计
        5.1.7 ADC电路误差分析
    5.2 量程调制和切换电路的物理矛盾及其解决
        5.2.1 TRIZ中的物理矛盾及其解决理论
        5.2.2 实际问题描述
        5.2.3 实际问题转换成TRIZ的物理矛盾
        5.2.4 物理矛盾1的解决
        5.2.5 物理矛盾2的解决
    5.3 恒温环境电路设计
    5.4 电源电路的设计
    5.5 DSP控制电路
        5.5.1 仿真接口电路设计
        5.5.2 液晶显示电路设计
        5.5.3 通讯电路设计
        5.5.4 键盘电路设计
    5.6 本章小结
6 系统稳定性和准确性设计与分析
    6.1 物场分析简介
    6.2 物场分析在抗干扰中的应用
    6.3 模拟滤波器和数字滤波器设计
    6.4 最小二乘法估值校准技术的实施
    6.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(7)手持式智能万用表的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 数字万用表的概述
    1.3 国内外研究现状及发展趋势
    1.4 课题主要研究内容
第2章 手持式智能万用表的整体方案
    2.1 高性能万用表测量电路的拓扑结构
    2.2 拟研制多用表的主要技术指标
    2.3 拟研制多用表的技术难点
    2.4 硬件总体方案
        2.4.1 空间结构尺寸的确定
        2.4.2 LCD界面布局
        2.4.3 硬件电路的整体结构
        2.4.4 数字电路确定
    2.5 软件总体方案
    2.6 本章小结
第3章 测量电路设计
    3.1 功能选择电路设计
        3.1.1 直流大电压信号的处理
        3.1.2 直流小电压信号的处理
        3.1.3 电流信号的处理
        3.1.4 信号选择电路
    3.2 交流信号的处理
        3.2.1 交流电压衰减电路
        3.2.2 交流信号放大电路
        3.2.3 真有效值转换电路
        3.2.4 比较整形电路
    3.3 欧姆电流源电路
    3.4 直流放大电路
    3.5 基准电压产生电路
    3.6 数据转换电路设计
        3.6.1 A/D转换器的选型
        3.6.2 A/D转换电路设计
    3.7 误差分析
    3.8 本章小结
第4章 接口软硬件设计
    4.1 微处理器系统电路
    4.2 LAN接口电路
        4.2.1 ENC28J60芯片简介
        4.2.2 LAN网络接口设计
    4.3 USB接口电路
        4.3.1 USB总线技术简介
        4.3.2 USB接口设计方法的选择
        4.3.3 USB接口电路的实现
    4.4 电源电路
    4.5 上位机设计
        4.5.1 Lab VIEW简介
        4.5.2 软面板的实现
    4.6 下位机程序设计
        4.6.1 测量程序流程设计
        4.6.2 校准程序流程设计
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间成果
致谢

(8)一种6(1/2)经济型高精度数字万用表的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 典型的数字万用表基本技术参数
        1.2.1.1 VICTOR8145 型、VICTOR8155 型双显示数字万用表
        1.2.1.2 UT805A型自动量程真有效值数字台式万用表
        1.2.1.3 HIKOI3237/3238/3239 五位半高速数字万用表
        1.2.1.4 Fluke8845A/8846A六位半多用途数字万用表
        1.2.1.5 Keysight3458A八位半高精度数字万用表
        1.2.2 典型数字万用表关键指标的对比
    1.3 研究内容和章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节内容安排
第二章 设计指标和基本技术要素
    2.1 设计指标
    2.2 分辨率和灵敏度
    2.3 准确度
    2.4 负载影响与输入阻抗
    2.5 速度与建立时间
    2.6 串模与共模抑制比
    2.7 本章小结
第三章 高精度A/D转换器的选型与实现
    3.1 早期的双斜坡积分式模数转换器设计
    3.2 多斜坡积分式模数转换器的结构方案
    3.3 多斜坡积分式模数转换器的程控配置和改进算法
        3.3.1 积分周期内的程序控制
        3.3.2 消积分周期内的程序控制
        3.3.3 算法的优化方案
    3.4 提高精确度和解析度的方法
    3.5 多斜坡积分式模数转换器的电路实现
    3.6 多斜坡积分式模数转换器与其它方案的优缺点
    3.7 本章小结
第四章 各主要功能模块的电路设计
    4.1 前端衰减电路
    4.2 欧姆测量电路
    4.3 电流测量电路
    4.4 交流测量电路
    4.5 多路数据选择器和后端放大电路
    4.6 多高精度高稳定度恒压源
    4.7 本章小结
第五章 主要性能的测试与验证
    5.1 性能测试的基本技术要求
    5.2 直流测量功能的精度测试和稳定性追踪
        5.2.1 直流电压测量性能
        5.2.2 直流电流测量性能
    5.3 交流测量功能的精度测试和稳定性追踪
        5.3.1 交流电压测量性能
        5.3.2 交流电流测量性能
    5.4 四线电阻测量功能的精度测试和稳定性追踪
    5.5 主要技术指标最终测试结果
    5.6 本章小结
第六章 全文总结
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(9)小尺寸六位半数字多用表功能电路设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及研究意义
    1.2 数字多用表概述
    1.3 国内外发展现状及趋势
        1.3.1 高精度数字多用表核心技术的研究现状和发展
        1.3.2 国内外数字多用表的研究现状和发展
    1.4 本论文的主要技术指标
第2章 总体方案设计
    2.1 高性能DMM的基本结构
    2.2 硬件电路设计方案
    2.3 软件设计方案
    2.4 本章小结
第3章 系统硬件电路设计
    3.1 功能选择电路设计
        3.1.1 直流大电压信号的处理
        3.1.2 直流小电压信号的处理
        3.1.3 电流信号的处理
        3.1.4 信号选择电路
    3.2 交流信号的处理
        3.2.1 交流电压衰减电路
        3.2.2 交流信号放大电路
        3.2.3 真有效值转换电路
        3.2.4 比较整形电路
    3.3 欧姆电流源电路
    3.4 直流放大电路
    3.5 基准电压产生电路
    3.6 A/D转换电路
        3.6.1 Σ-Δ型模数转换器简介
        3.6.2 A/D转换器的选型
        3.6.3 A/D转换器电路设计
    3.7 多用表的控制电路设计
    3.8 多用表电源电路设计
    3.9 本章小结
第4章 系统软件设计
    4.1 下位机程序设计
        4.1.1 测量档位及量程的控制
        4.1.2 测量及校准程序设计
    4.2 基于LabVIEW的上位机设计
        4.2.1 LabVIEW简介
        4.2.2 软面板的实现
    4.3 本章小结
第5章 校准及测试
    5.1 误差来源分析
    5.2 程控校准
    5.3 测试结果
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间成果
致谢

(10)LXI六位半数字多用表的硬件设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状和发展态势
    1.3 性能指标与课题任务
第二章 硬件系统总体设计
    2.1 硬件系统总体方案
    2.2 多用表测量电路设计方案
        2.2.1 电压测量方案
        2.2.2 电阻与通断测量方案
        2.2.3 电流测量方案
        2.2.4 频率测量方案
        2.2.5 电容测量方案
        2.2.6 二极管测量方案
    2.3 数据采集存储与控制电路方案
        2.3.1 ARM嵌入式系统模块设计
        2.3.2 数据采集与存储电路方案
    2.4 LXI接口电路设计
        2.4.1 LAN接口电路设计
第三章 测量电路设计
    3.1 直流电压测量电路设计
        3.1.1 直流电压测量电路
    3.2 交流电压测量电路设计
        3.2.1 交流电压测量电路
    3.3 电流测量电路设计
    3.4 电阻测量电路设计
        3.4.1 恒流源设计
        3.4.2 电阻测量电路
    3.5 频率测量电路设计
        3.5.1 信号调理电路
        3.5.2 FPGA硬件测频模块
    3.6 电容测量电路设计
    3.7 二极管测量电路设计
        3.7.1 关键器件选择
        3.7.2 二极管测量电路
第四章 数据采集存储与控制电路设计
    4.1 数据采集存储电路设计
        4.1.1 实际ADC的信噪比分析
        4.1.2 ADC电路设计
    4.2 ADC控制模块
第五章 校准方法设计及测试
    5.1 误差分析及校准
        5.1.1 误差分析
        5.1.2 基于最小二乘法的软件校准技术
    5.2 测试结果及分析
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果

四、六位半数字多用表VXI模块的设计(论文参考文献)

  • [1]基于ARM的可编程数字源表研制[D]. 杨莫非. 合肥工业大学, 2021(02)
  • [2]高精度六位半DMM模块设计[D]. 司涛杰. 电子科技大学, 2021(01)
  • [3]飞机悬挂物快速检测设备研制[D]. 石洪宇. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
  • [4]VXI六位半数字多用表设计与实现[J]. 赵杰. 电子测试, 2017(12)
  • [5]数字多用表自动化校准系统的设计[D]. 肖亮. 东南大学, 2017(04)
  • [6]基于TRIZ理论高精度数字多用表的设计及研究[D]. 徐波. 东北林业大学, 2017(05)
  • [7]手持式智能万用表的设计[D]. 刘敏. 哈尔滨理工大学, 2017(05)
  • [8]一种6(1/2)经济型高精度数字万用表的设计与实现[D]. 邝震. 上海交通大学, 2016(01)
  • [9]小尺寸六位半数字多用表功能电路设计[D]. 熊浩东. 哈尔滨理工大学, 2015(04)
  • [10]LXI六位半数字多用表的硬件设计[D]. 李玲. 电子科技大学, 2012(07)

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六位半万用表VXI模块设计
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