1270A高级线缆测试仪
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1/2HVT-DI SeriesDigital AC Hipot Testers - 30kV, 60kV, 100kV, & 120kVThe HVT-DI Series AC Hipot Testers are themost modern digital solution to AC field-testing of bucket trucks, aerial platforms, vacuum interrupters, breakers, switchgear, and other electrical apparatus. Each model includes a portable digital controls section and bonnet and is complete with an input line cord, interconnecting cable and ground leads.The 120kV model is specifically designed for ANSI/SIA A92.2 specification procedures for testing insulating booms on work platforms and bucket trucks. Whereas, the 30kV and 60kV models are designed to perform quick and accurate AC dielectric tests. In addition, the 100kV model is designed for higher output current, up to 100mA at the 50kV tap. The HVT Digital series assures accurate voltage and current measurements using a high voltage divider and double current meter in the return leg of the high voltage transformer. A guard circuit prevents stray or surface leakage from being measured by the current meter. To ensure safe operation the unit is equipped with a fast acting fuse, an external interlock, and E-Stop.FEATURES AND BENEFITS☑ Environmental friendly FR3™ transformer oil ☑ Lightweight, rugged design for field use☑ Recorded test results and data transfer via USB2.0 ☑ 7” color, touch screen display with adjustable brightness ☑ Safe operation with interlock, emergency stop, and battery backup for display meters if input power is lost☑ Measures output voltage, leakage current, impedance, and phase angle☑ Adjustable test parameters such as target voltage, maximum leakage, ramp rate & dwell time☑ Minimal setup time and simple control panel☑ Most accurate current measurement and guard circuit designed to eliminate stray leakage currents ☑Meets ANSI/SIA A92.2 test specificationsAPPLICATIONS⏹ Aerial Platform ⏹ Bucket Truck⏹ Switchgear, Vacuum Bottles and Vacuum Interrupters ⏹ Hot Sticks, Gloves and Ropes ⏹Hydraulic Hoses2/2TECHNICAL SPECIFICATIONSModel #30HVT-DI 60HVT-DI 120HVT-DI 100HVT-DI System OutputVoltage0-30kV AC0-60kV AC0-120kV AC0-100kV ACFrequency50/60HzCurrent10mA 50mA (100kV Tap) 100mA (50kV Tap) Current Meter 0-100uA / 0-10mA0-1000uA / 0-100mAMeter Accuracy +/- 1% F.S.Voltage Divider LocationInternal or ExternalExternal DimensionsController19.5 x 13.7 x 20 in (50 x 35 x 51 cm)Bonnet 17 x 13 x 13 in (36 x 30 x 33 cm)17 x 14 x 15 in (43 x 36 x 38 cm) 16 x 24 x 14 in (41 x 61 x 33 cm)WeightController 35lbs (16kg) 38lbs (17kg)Bonnet30lbs (14kg) 68lbs (31kg)135lbs (61kg)Input 120V - 240V, 50-60HzDuty Cycle5min ON / 5min OFF repeated max 6 times, then OFF for 2hrsSYSTEM CONTROLS OPTIONAL ACCESSORIESSCOPE OF SUPPLY25 ft HV Interconnect Cable 25 ft HV Return Cable (BNC) 15 ft HV Ground6 ft Input Power CordInterlock Plug Calibration Certificate Operations Manual BNC CableHHDA13-280120kV rated grounding stickHH-VMP60 / HH-VMP12060kV / 120kV rated Voltmeter ProbeHH-SAFESafety strobe light with magnetic baseHH-FSFoot operated interlock switchEXT-WARN Warranty Extensions to 2 or 3 yearsStandard Warranty is 1 yearHH-HSHand operated interlock switchHH-CART-DIHand cart to move HVT-DI controller and Bonnets (30kV, 60kV, &120kV)。
安捷伦矢量网络分析仪E5072A射频测控技术应用邓长开;唐明津;胡义平【摘要】随着5G通信时代的来临,在半导体射频芯片测试中,越来越多新型号的射频芯片需进行高频率(GHz级别)射频测试,以前的低频(M-Hz级别)射频测试平台已不能满足需求,亟需设计新的测控平台.简单介绍安捷伦E5072A矢量网络分析仪、E5270B精密型Ⅳ分析仪以及N5181B射频模拟信号发生器,同时介绍射频测试主要参数S参数、P1dB和IP3.通过硬件集成与VB编程成功搭建新的高频射频测控平台,并分享关键技术与核心指令代码.经过大量的测试验收,新平台不仅满足测试需求,同时也为未来更高频率的芯片射频测控打下技术基础.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2019(019)005【总页数】4页(P8-11)【关键词】E5072A;S参数;P1dB;IP3【作者】邓长开;唐明津;胡义平【作者单位】英飞凌半导体(无锡)有限公司,江苏无锡214028;英飞凌半导体(无锡)有限公司,江苏无锡214028;英飞凌半导体(无锡)有限公司,江苏无锡214028【正文语种】中文【中图分类】TN304.071 引言随着5G 通信时代的来临,半导体射频芯片在制造测试过程中,将有很多新型号的射频芯片需进行高频(GHz 级别)射频测试,以测试高频下芯片射频参数S 参数、P1dB 和IP3。
目前工厂射频测试平台多为多年前国外设计开发,基于Windows 2000/NT 系统与旧式射频ZVR 测试仪表集成设计而成,此类射频测试仪表已停产多年,且无法测试P1dB 和IP3,无法适应新型号芯片测试的要求,因此必须设计新的高频射频测控平台。
我们通过应用安捷伦新型E5072A 矢量网络分析仪、E5270B 精密型IV 分析仪以及N5181B 射频模拟信号发生器,与Windows 7 系统工控机+VB 集成设计搭建高频射频测试与控制平台,以满足当前和未来新型号芯片的射频测试生产要求。
线缆线束综合测试仪需求分析一、产品检测现实状况及检测设备需求分析目前,我单位产品检测常规旳导通测试方式依托万用表、蜂鸣器或指示灯用手工逐点搭接,观测有否电、声或光信号来判断每条连接线旳通断,现就此状况所存在旳实际问题用如下五张示意图加以辅助阐明:对于平常旳断路现象通过老式旳测量方式可以处理;而对于短路、误配线以及线路搭接引起旳质量问题则需要专业旳仪器对所有点进行逐点扫描,才能精确判断;对于焊接不牢、压接用力不妥、挂锡、插拔力过大引起旳接触不良问题则需要进行精密电阻测试,通过细微旳电阻变化加以判断。
根据实际生产检测需求及结合后续新品生产需求,总结出所应用旳线缆线束专业测试仪器须具有如下功能:1、判断有无短路、短路、误配线等故障;2、检测出接点电阻微小变化,查出接触不良、导线芯线断股、虚焊等质量隐患。
基于实际检测需求,为防止产品交付使用后旳隐患,真正做到全面质量控制,使用满足以上条件旳专业测试仪器,是线缆装配、生产和平常维护检测过程中不可缺乏旳一种环节,也是提高制造工艺及质检效率旳有效处理方案。
二、供应企业简介重庆纬仑科技有限企业以国家重点支持领域政策为导向,以自主创新作为关键竞争力,潜心专注于线缆线束、连接器检测处理方案基础理论和前沿技术旳研究与市场转化。
企业地处重庆四大新经济战略增长高地——重庆经济技术开发区,拥有众多理论知识全面、实践经验丰富、专业配置合理旳科技型人才。
产品功能重要包括:线缆线束旳导通、精密电阻、瞬断、绝缘、耐压及元器件测试。
产品特性:具有测试速度快、精度高、系统配置灵活、易于操作旳长处和良好旳人机界面,其紧凑旳构造设计大大缩小了测试仪器体积,节省了测试工作所需空间。
设备具有丰富旳测试接口及配件系统,可易于实现测试单元扩展,并根据客户需求定制与被测器件及线缆线束配套旳测试接口和适配器,为客户提供多种适应化处理方案,深入提高测试效率。
纬仑科技坚持“技术启动市场、服务稳固市场”旳发展理念,致力于为提高我国电子产品制造工艺及质检流程旳科技水平做出努力。
ng_a电缆执行标准NG_A电缆是一种电力电缆,其执行标准是GB/T 12706.1-2008《额定电压35 kV(Um=40.5 kV)及以下3.6/6 kV~26/35 kV电力电缆的规范》。
根据该标准,NG_A电缆的结构包括导体、绝缘层、屏蔽层及护套层。
导体由铜或铝制成,可以是单根或多股线。
绝缘层常用的材料包括交联聚乙烯(XLPE)或交联聚氯乙烯(XLPE),具有良好的导电性和耐电压能力。
屏蔽层用于保护电缆免受外界电磁干扰,通常采用铝塑膜或铜带屏蔽。
护套层则用于保护电缆免受机械损伤和化学腐蚀,材料可以是聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)。
NG_A电缆的技术要求包括额定电压、导体截面积、绝缘厚度、电阻、耐压试验、绝缘电阻、屏蔽效能、弯曲半径等方面的要求。
其中,额定电压是指电缆设计和制造的额定电压等级,标准规定了额定电压范围。
导体截面积决定了电缆的导电能力,标准规定了不同额定电压下的导体截面积范围。
绝缘厚度是绝缘层的厚度,在不同额定电压下有不同的要求。
电缆的电阻是判断其导电能力的重要参数,标准规定了不同截面积的导体在不同频率下的电阻限值。
耐压试验是对电缆的耐电压性能进行测试,标准规定了测试的电压和时间。
绝缘电阻是指导体与绝缘之间的电阻,标准规定了其最小值。
屏蔽效能是指屏蔽层对外界电磁干扰的遮蔽效果,标准规定了屏蔽效能的最小值。
弯曲半径是指电缆在安装和使用过程中的最小弯曲半径,标准规定了不同直径和类型的电缆的最小弯曲半径范围。
此外,NG_A电缆的试验项目包括电气性能试验、机械性能试验和环境性能试验。
电气性能试验包括耐压试验、绝缘电阻试验、电缆电阻试验等;机械性能试验包括弯曲试验、抗拉试验、挤压试验等;环境性能试验包括热老化试验、低温弯曲试验、耐湿热试验等。
最后,NG_A电缆的标志与包装按照国家标准进行,标志包括电缆型号、生产厂家、生产批号等信息;包装则需符合运输要求,确保电缆在运输过程中的安全性。
3307A光纤测试仪使用说明
产品清单:放大镜、光纤测试仪、缠绕棒、标准纤、标准法兰、清洁带、被测跳线
操作步骤:1、选择所需标样线(标准纤);
2、把标准纤APC一端插入光源输出口(插入之前用放大镜看一下端面是否干净,
另一端也要看一下,保持端面清洁);
3、用缠绕棒绕标准纤的另一端5圈左右,测试仪左边屏幕中间显示数值在-65~-70
视为正常,按住Zero键系统清零,出现00后放开,然后出现数字,然后放开缠
绕的标准纤,让其舒展,把末端插入右边探测器里,按Ref键标定,在左边显示
屏下方显示14~17之间视为正常,按右边dB/w键插损(插入损耗)清零,这样
1310波长就标定完成;
4、接上标准法兰,在接上被测跳线(接之前用放大镜看一下两个端面是否干净,
若不干净,用清洁带清洁)将被测线末端插入右边探测器里,这时在右边显示器
下方显示的就是被测线端面的插损;
5、拿出被测线,用缠绕棒缠绕被测线的末端5圈左右,在左边显示屏下面一行
显示的数字即这个端面的回损;
6、再更换另一个端面,重复步骤4、5即可测试另一个端面的插损及回损。
电磁超声测厚仪А1270操作手册Acoustic Control Systems Ltd.Moscow 2016珠海司福斯特科技有限公司w w w .s a f e d t e c h .c o m目录1 说明与仪器操作 ........................................................................................................................... 5 1.1 仪器用途 .................................................................................................................................... 5 1.1.1 用途与应用范围 ..................................................................................................................... 5 1.1.2 操作条件 ................................................................................................................................. 5 1.2 技术规格 .................................................................................................................................... 6 1.3 设计与操作 ................................................................................................................................ 7 1.3.1 设计 ......................................................................................................................................... 7 1.3.2 操作原理 ................................................................................................................................. 9 1.3.3 操作模式 ................................................................................................................................. 9 1.3.4 萤幕显示 ...............................................................................................................................10 1.3.5 键盘 .......................................................................................................................................15 2 正确使用 ..................................................................................................................................... 18 2.1 .................................................................................................................................. 18 2.2 让仪器准备就绪 ...................................................................................................................... 18 连接传感器 ........................................................................................................................... 18 2.2.2 开启/关闭仪器 ...................................................................................................................... 18 2.2.3 根据使用过的EMAT 参数设定与调整仪器 ..................................................................... 19 2.3 使用仪器 .................................................................................................................................. 22 2.3.1 使用仪器 ............................................................................................................................... 22 2.3.2 设定模式 ............................................................................................................................... 22 2.3.3 记忆模式 ............................................................................................................................... 48 2.3.4 А扫描模式 ........................................................................................................................... 51 2.4 进行测量 ..................................................................................................................................56 2.4.1 在量测期间仪器之功能检查 ...............................................................................................57 2.5 数据传输至电脑 ...................................................................................................................... 57 3 技术维护 ..................................................................................................................................... 59 3.1 蓄电池 ...................................................................................................................................... 59 3.2 蓄电池充电 .............................................................................................................................. 59 3.3 故障排除 .................................................................................................................................. 59 4 仓储 ............................................................................................................................................. 60 5 运输 (61)珠海司福斯特科技有限w w w .s a f e d t e c h .c o m当前这本操作手册(以下简称操作手册)包含A1270电磁超声测厚仪(以下简称「测厚仪」或「仪器」)的技术规格、说明与操作原理,以及正确操作仪器的所需讯息。
使用说明电能品质分析仪目录1.产品概要2.仪器布局3.测量前的准备工作4.设定5.W量程6.Wh量程7.DEMAND8.WA VE9.谐波分析10.电能质量上升/下降/瞬停测定瞬时现象测定突入电流测定不平衡率进相电容11.CF卡/内存储器的操作1.产品概要特点:本产品是适用于各种接线方式的电能质量分析仪。
除了传统的瞬时值,积算值,用于电力管理的需求值的测定外,还可进行波形显示和矢量显示的测定和谐波分析、电能质量测定、进相电容的模拟操作。
测定的各数据,可保存于内存储器或CF卡,也可通过USB接线或CF卡接线保存于电脑中。
设计符合安全规格IEC61010-1CAT III600V。
可适用于单相2线,单相3线,三相3线,三相4线的各种测定线。
电压(RMS)、电流(RMS)、有功/无功/视在功率、功率、相位角、中性线电流、有功/无功/视在电能的测定和演算。
真有效值显示。
为了能不超过设定目标值(契约电力),可简单监视使用状况。
能够测量电压和电流并以波形/矢量显示。
可测量/分析电流的谐波成分。
为监视和检测电源异常而测量上升/下降/瞬停,瞬时现象,突入电流,不平衡率的测量和进相电容的模拟操作。
记录间隔可设定功能。
测试数据可手动或按日期指定保存。
画面打印功能可进行画面数据的保存。
2可使用AC电源和电池这2种电源方式。
电池方式时使用干电池(碱性电池)和充电电池(NiHM)。
并且,本产品可将电池安装于仪器内充电。
使用AC电源时若发生停电,将自动将电源供给切换成电池方式。
采用彩色LCD,便于阅读的大画面显示。
熄灭LCD显示灯可控制电池的消耗电量。
钳式简单接线的小型轻便设计,便于设置和携带。
使用USB接线与电脑相连,可保存内存储器或CF卡中的数据。
使用附属的设定软件进行简单设定,使用分析软件(可选件)可进行数据分析。
通过2通道的模拟输入(DC 电压),温度计和照度计等模拟信号能与电力数据同时测量。
1通道的数字输出(DC 电压),超过各量程的界限值时的信号可传送到警报器。
现场多用测试仪OTDRAQ1210系列安全可靠操作方便快速启动10030紧凑机身、长效电池外形大小如A5纸张,重量大约1Kg (2.2Lbs)。
使用电池可工作10小时。
触摸屏与按键相结合的直观操作AQ1210配备了5.7英寸多点触控的电容式触摸屏,还有一个适合 现场操作的旋钮按键。
连接能力通过Wi-Fi 或以太网进行数据传输和远程控制。
增强的OTDR 性能测量多达128分路的PON 系统。
高速实时测量。
提高工作效率的功能和特点多光纤测量、智能链路分析功能、PDF 报告。
一机多能用于多种任务的各种可选功能。
OTDRFSTVLSOPCOL TS列全尺寸 210mm (W)×148mm (H)结构紧凑、功能完备智能、紧凑、多功能OTDRAQ1210系列4产品型号共有7款机型可供选择,满足用户安装和维护各种光网络的需求(LAN/PON/FTTA/FTTH/FTTB)。
产品型号&选型指南产品型号&选型指南AQ1210系列5触摸屏与按键相结合的直观操作双操作模式AQ1210配备了5.7英寸多点触控触摸屏,可方便的进行触控操作和曲线缩放。
此外它还带有一个适合现场操作的旋钮按键。
触摸屏与按键相结合的直观操作直接保存数据只需按“直接保存”图标,就可以根据用户先前的选择以SOR 、PDF 或全部两种格式来保存测量数据。
长电池续航超过10小时的续航能力!用户不必担心日常工作中电池电量耗尽的问题。
AQ1210锂电池拥有的强劲电力,可使它在Telcordia 标准条件下持续供电10个小时。
快速启动小于10秒钟!从完全关机状态到测量准备完成仅需不到10秒的时间!放大曲线窗口只需点击专用图标即可放大曲线显示窗口,便于查看和操作。
曲线区域放大后的大小约为标准大小的两倍。
测量条件设置窗口可以在OTDR 初始屏幕中切换测量条件,用于进行多条件测量。
AQ1210系列61 × 81 × 641 × 1281 × 16增强的OTDR 性能PON 优化利用出色的硬件性能和先进的分析算法,AQ1210可以通过多端口分路器(高达1×128)*准确地描述无源光网络(PON)。
Fluke 5720A是一款高精度多功能示波器校准仪,具有广泛的应用范围和高性能。
以下是其技术指标:1. 精度:- 直流电压精度:±(0.0025 + 2mV)- 低频交流电压精度:±(0.02 + 2mV)- 高频交流电压精度:±(0.2 + 2mV)- 直流电流精度:±(0.02 + 0.2mA)- 高频交流电流精度:±(0.1 + 0.2mA)2. 范围:- 直流电压范围:0-1000V- 交流电压范围:0-750V- 直流电流范围:0-11A- 交流电流范围:0-20A3. 分辨率:- 电压分辨率:1μV- 电流分辨率:1μA4. 校准:- 支持示波器、万用表、数字电压表、电流表等仪器的校准5. 其他特性:- 支持自动校准和校准过程中的数据记录- 可以通过RS-232接口和IEEE-488接口与计算机进行通信- 内置自校准程序,确保长期稳定的性能Fluke 5720A的高精度、广泛的应用范围和便捷的操作使其成为工业领域中不可或缺的仪器之一。
其可靠的性能和方便的使用方式,使其成为各类电子仪器校准的首选。
其自动化和通信功能也为用户节省了大量的时间和人力成本。
随着科学技术的不断发展,Fluke 5720A必将在各行各业中发挥越来越重要的作用。
Fluke 5720A作为一款高精度多功能示波器校准仪,在工业领域中具有广泛的应用。
其精确的测量能力和便捷的操作方式使其成为许多行业中不可或缺的工具。
Fluke 5720A具有卓越的精度,它可以实现对直流电压、低频交流电压、高频交流电压、直流电流和高频交流电流的精准测量。
示波器和万用表等仪器的校准也得到了充分的考虑,可以非常精确地进行校准操作,确保被校准的仪器得到准确的测量数据。
这一点对于电子设备制造商和维护人员来说尤为重要,因为精确的仪器测量结果直接关系到产品的质量和性能。
Fluke 5720A拥有广泛的测量范围,包括直流电压、交流电压、直流电流和交流电流四大类,涵盖了工业生产中常见的各种测量需求。
低频数字式相位测试仪的设计与实现尹晓慧;陈劲;张宝菊;王为【摘要】基于过零检测法,以微控制器ATmega 128和可编程逻辑器件EPM1270为核心,设计并实现了对双路同频低频信号的相位差和频率进行测量的系统.在一个可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)内实现了数字式相位差和频率的数据采集,简化了系统设计.系统可以对200 Hz~10 kHz频率范围内的信号进行相对精确的测量,与传统相位测量仪相比,具有硬件电路简单、测量速度快和易于实现等优点.【期刊名称】《天津师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(032)001【总页数】4页(P39-42)【关键词】相位测量;频率测量;CPLD;微控制器;液晶显示【作者】尹晓慧;陈劲;张宝菊;王为【作者单位】天津师范大学物理与电子信息学院,天津300387;天津师范大学物理与电子信息学院,天津300387;天津师范大学物理与电子信息学院,天津300387;天津师范大学物理与电子信息学院,天津300387【正文语种】中文【中图分类】TM932在电子测量技术中,相位测量是最基本的测量手段之一,相位测量仪是电子领域的常用仪器.随着相位测量技术广泛应用于国防、科研和生产等各个领域,对相位测量的要求也逐步向高精度、高智能化方向发展.在低频范围内,相位测量在电力和机械等部门具有非常重要的意义[1],目前相位测量主要运用等精度测频和锁相环(Phase Locked Loop,PLL)测相等方法.研究发现,等精度测频法具有在整个测频范围内保持恒定高精度的特点,但该原理不能用于测量相位[2].PLL测相可以实现等精度测相,但电路调试较复杂.因此,本研究选择直接测相法作为低频测相仪的测试方法.对于低频相位的测量,使用传统的模拟指针式仪表显然不能满足所需的精度要求,随着电子技术和微机技术的发展,数字式仪表因其高精度的测量分辨率以及高度智能化、直观化的特点得到越来越广泛的应用因此,本研究设计并实现了以CPLD和微控制器(Micro Control Unit,MCU)为核心的低频数字式相位测量仪.相位差测量的基本原理有3种:对信号波形的变换比较、对傅氏级数的运算和对三角函数的运算[2-3].3种原理分别对应过零检测法、倍乘法和矢量法3种测量相位差的方法.过零点检测法是一种将相位测量变为时间测量的方法,其原理是将基准信号的过零时刻与被测信号的过零时刻进行比较,由二者之间的时间间隔与被测信号周期的比值推算出两信号之间的相位差.这种方法的特点是电路简单,且对启动采样电路要求不高,同时还具有测量分辨率高、线性好和易数字化等优点.任何一个周期函数都可以用傅氏级数表示,即用正弦函数和余弦函数构成的无穷级数来表示,倍乘法测量相位差所用的运算器是一个乘法器,2个信号是频率相同的正弦函数,相位差为φ,运算结果经过一个积分电路,可以得到一个直流电压V=k cosφ,电路的输出和被测信号相位差的余弦成比例,因此其测量范围在45°以内,为使测量范围扩展到360°,需要附加一些电路才可以实现.倍乘法由于应用了积分环节,可以滤掉信号波形中的高次谐波,有效抑制了谐波对测量准确度的影响. 任何一个正弦函数都可以用矢量来表示,如各个正弦信号幅度相等、频率相同,运算器运用减法器合成得到矢量的模V=2E sinφ/2.矢量法用于测量小角度范围时,灵敏度较好,可行度也较高;但在180°附近灵敏度降低,读数困难且不准确.由于系统输出为一余弦或正弦函数,因此这种方法适用于较宽的频带范围[1].上述3种测量相位的方法各有优势,从测量范围、灵敏度、准确度、频率特性和谐波的敏感性等技术指标来看,过零检测法的输出正比于相位差的脉冲数,且易于实现数字化和自动化,故本研究采用过零检测法.采用过零检测法需要对被测信号的周期进行测量,由于信号的周期与频率之间呈倒数关系,本研究采用测量被测信号频率的方法实现对其周期的测量.频率测量的方法很多,可分为2大类:第1类是单位时间内测量脉冲周期的方法,这种方法的优势是能够用标准的基准单位时间对被测信号时钟进行脉冲测量,简单方便,容易实现,但是由于使用了基准的单位时间,所以测量脉冲时,如果被测信号的周期接近基准时钟的周期,测量的准确度就会下降,精度难以得到保障,所以这种方法只适合于测量高频信号,或者说这种方法只适合于基准时钟周期比被测信号周期大得多的情况;第2类测量方法是使用高频时钟对被测信号的单个时钟周期进行高频计数,这种方法的优点是使用高频时钟对被测信号的单个时钟周期进行高频计数可以在一个被测信号周期内完成对频率的测量,对于低频被测信号具有较高的精度,但设计较为复杂.本研究所涉及的频率测量范围为200 Hz~10 k Hz,属于低频信号,因此可以采用高频时钟的方法对频率进行测量.每种测量方法均存在2种具体的测量手段:一种是利用专用频率计模块来测量频率,如ICM7216芯片,其内部自带放大整形电路可以直接输入正弦信号,外部振荡电路部分选用由一块高精度晶振和2个低温度系数电容构成的10 MHz振荡电路,其转换开关具有0.01 s、0.1 s、1 s和10 s共4种闸门时间,量程可以自动切换,待计数过程结束时显示测频结果;另一种方法是利用CPLD和MCU来实现频率的测量,将被测信号通过模拟电路转换为方波信号输入EPM1270的某一I/O端口,在CPLD内部实现频率的采集,最后将计数值送入MCU处理并输出至液晶予以显示.比较2种测量手段,利用实验室现有条件,本研究采用CPLD和MCU实现对被测信号频率的测量.利用单片机控制计数器工作,硬件简单且频率测量精度高,这是目前较为成熟的一种高精度测频方案.系统的设计目标是实现双路同频率正弦波信号相位差和频率的测量.本研究采用数字鉴相技术在保持模拟式相位测试优势的同时,提出并实现了一种基于CPLD的低频数字式相位测试仪.该系统主要由数据采集电路、数据运算控制电路和数据显示电路3部分构成,采用CPLD和AVR单片机相结合构成整个系统的测控整体.CPLD主要负责数据采集,单片机负责读取CPLD采集的数据,再根据这些数据作出相应计算,并通过液晶将结果显示出来.系统在保持模拟式相位测试优点的同时,具有抗干扰能力强、外围电路简单和易于实现等优点[4-5].测量相位差的具体方法为:先通过比较电路将两路同频率正弦信号分别转换为相应的脉冲信号将其中一路信号直接送入D触发器,作为触发信号;另一路信号通过反相器取反后与复位信号相与,将得到的结果送入D触发器的清零端,由D触发器输出一脉冲信号,此脉冲波形的脉宽为t,经过微处理器进行相应计算处理后得到两信号的相位差[6-7].设计中频率测量的具体方法是:被测信号转换后形成脉冲信号,利用其上升沿触发计数器对基准时钟开始计数,处于下降沿时则停止计数,所得计数为N,利用t=N×T/2,f=1/t,其中T为所用晶振的时钟周期,利用单片机系统编程实现该运算式,即可求得频率,并将运算结果送液晶显示.系统的原理框图如图1所示.3.2.1 模拟部分模拟电路部分要将同频率的两路正弦信号转换为方波输出,电路采用电压比较器LM393.LM393内有2个电压比较器,两路信号分别接2个比较器同相输入端,将反相输入端接地,即构成过零比较电路.前级的射随器采用LM353,其作用是提高输入阻抗,提高负载.过零比较器使用芯片LM393来实现,该芯片性能较好,能够有效提取正弦波的过零点.选择使用过零点这种判断方法是因为正弦波在过零点的时候,斜率具有极大值,即使两列正弦波幅度略有不同,也不会对测量结果造成过大影响,所以芯片上输出口的上拉电阻主要用于控制高低电平输出的大小.图2和图3分别是A、B两路同频率正弦信号经过模拟电路转化为方波的电路图,其中W31和W32同时接通时构成跟随器,W32和W34同时接通时构成比例放大器.3.2.2 部分参数选择整个电路设计中,参数的选取至关重要,CPLD中计数器的时钟频率要选择恰当,时钟的脉宽要保证输入方波信号的高电平时间Δt最小时存在计数值,即系统能够采集Δt最小时的输入信号;同时,还要保证Δt最大时,计数器存在计数值,即能够采集到最大的相位差360°.根据相位误差范围的要求,计算Δφ=Δt/T×360°=0.5°,当 T=10 k Hz时,Δt=0.139μs,分频系数=0.139/0.05=2.78,故本设计采用2分频.由于AVR单片机数据位的限制,最终得到下限频率取200 Hz,此时,系统测量的展伸不确定度范围符合设计要求.系统的软件设计流程图如图4所示.本研究使用模块化的设计方法,所以软件模块和硬件模块均首先各自独立进行调试,独立调试通过后,再进行系统的软硬件综合调试.在调试输入波形整形模块时,首先检查该模块所有芯片的工作电压是否正常,调整工作电压后,再测试射随器的输出电压,如果其输出电压正常,则测试过零比较器的输出端,看其电压是否正常;如果不正常,可以稍微调整负载电阻,使其输出电压正常.实验所得数据均为正常情况下于实验室中测试得出,测试结果如表1所示.由表1数据可知,系统可以测量一定频率范围内2个同频正弦信号之间的相位差,并能达到稳定的测量精度(理论推算为0.5°,实际可达±3°).测试结果存在的误差来源于所选基准时钟的准确性以及采用软件计数存在一定的延时.在实际应用中,CPLD可采用更高的晶振频率来增加频率的测量范围,并提高测量精度.本研究以微控制器ATmega 128和可编程逻辑器件EPM1270为核心,将单片机控制技术和电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA应用技术有机结合在一起,完成了低频数字式相位测试仪的设计与制作.由于可编程逻辑器件可以完成较大且较为复杂的逻辑处理任务,而且它灵活方便,易于移植,可通用性强,因此系统主要的逻辑功能均在可编程逻辑器件内部完成.本研究所设计的低频数字式相位测试仪采用CPLD,外围电路较为简单,工作可靠,电路调试和维护简单易行.【相关文献】[1]田秀丰,何继爱,李敏.低频数字式相位测量仪的设计[J]无线电通信技术,2008(2):55-61.[2]陈明杰.低频数字相位(频率)测量的CPLD实现[J].微计算机信息,2008,24(32):224-225.[3]缪晓中.基于MCU+CPLD的相位差和频率的测量方法研究及实现[J].国外电子元器件,2008(7):10-12.[4]姚远,王丽婷,郭佳静.低频数字式相位测量仪[J].电子世界,2004(5):39-41. [5]潘洪明,邹立华,方燕红.同频正弦信号间相位差测量的设计[J].电子工程师,2003,29(3):41-42.[6]欧冰洁,段发阶.超声波隧道风速测量技术研究[J].传感技术学报,2008,21(10):1804-1807.[7]车惊春,韩晓东.Protel DXP印制电路板设计指南[M].北京:中国铁道出版社,2004:94-110.[8]龙腾科技.Protel DXP循序渐进教程[M].北京:科学出版社,2005:22-52.。