智能仪器频率仪
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频率测试仪操作方法频率测试仪操作方法频率测试仪是一种用于测试电源频率的设备。
对于电力系统和智能家居等领域,频率测试仪具有非常重要的作用。
它可以测试出电源的频率,并向用户提供可靠的测量数据,以确保其相关设备的正常运行。
因此,频率测试仪的正确使用非常重要。
本文将介绍频率测试仪的相关操作方法。
一、仪器安装在使用频率测试仪时,应首先将其正确安装。
首先选择一个通风良好、无尘的场所,避免阳光直射和潮湿环境,并确保设备稳定。
其次,应将频率测试仪的电源与电源线、地线相连接,并注意接线正确无误。
最后,应将频率测试仪的探针按照使用指南连接到被测电源上,确保探针间保持良好的接触。
二、仪器校准频率测试仪有时需要进行校准,保证测试结果的准确性。
在校准前应仔细读取仪器说明书,确保操作正确。
常见的校准方式包括零点校准和满度校准。
零点校准是将频率测试仪置于无频率测量时,手动调整仪器指针或数字显示,让其指向0。
而满度校准是将频率测试仪置于已知标准频率电源上,调整探针或旋钮,使仪器指针或数字显示指向标准频率值。
三、仪器测试频率测试仪的测试对象一般为交流电源,因此在测试前应检查被测电源的电压、电流和电源周围环境,并确认安全后方可进行测试。
测试时应将仪器显示设为频率测量模式,接触被测电源,根据使用说明书对电源频率进行测量,并记录测量数据。
测试完毕后,应关闭仪器电源,断开与电源的连接,并将频率测试仪恢复到待机状态。
四、注意事项在操作频率测试仪时,有一些注意事项需要注意。
首先,应避免操作过程中将仪器放置在潮湿、高温或寒冷的环境中。
其次,应避免在电源测量时触碰探针,并注意探针插头的大小,确保安全接地。
最后,在频率测试仪校准和操作过程中,应仔细阅读说明书,按照要求进行操作,以免发生操作失误或导致设备的损坏。
本文介绍了频率测试仪的相关操作方法,包括仪器安装、校准、测试和注意事项等。
掌握这些方法可以帮助使用者提高频率测试仪的使用效果和测试数据的准确性,确保设备的长期正常运行。
智能医疗仪器应用案例智能医疗仪器应用案例:1. 智能心电图仪:智能心电图仪是一种可以实时监测患者心电信号的医疗仪器。
它通过传感器将患者心电信号采集并传输给设备,然后设备会自动分析心电图数据,检测异常心电图信号并提供报警。
这种智能医疗仪器可以帮助医生及时发现心脏疾病,提高心脏病患者的健康管理水平。
2. 智能血糖仪:智能血糖仪是一种可以自动测量血糖水平的医疗仪器。
它通过血液采样器采集患者的血液样本,并将样本放入仪器中进行分析。
智能血糖仪可以将测量结果通过蓝牙传输到手机或电脑上,患者可以随时随地监测自己的血糖水平,并及时调整饮食或使用胰岛素。
3. 智能睡眠监测仪:智能睡眠监测仪是一种可以监测睡眠质量的医疗仪器。
它通过传感器记录患者的心率、呼吸、体动等数据,然后通过算法分析这些数据,评估睡眠质量,并生成睡眠报告。
医生可以根据睡眠报告了解患者的睡眠状况,帮助患者解决睡眠问题。
4. 智能呼吸机:智能呼吸机是一种可以辅助患者呼吸的医疗仪器。
它通过传感器感知患者的呼吸状态,并根据设定的参数调整呼吸机的工作模式,保持患者的呼吸稳定。
智能呼吸机可以监测患者的呼吸频率、潮气量等指标,并根据实际情况进行调整,提高患者的呼吸效果。
5. 智能体温计:智能体温计是一种可以自动测量患者体温的医疗仪器。
它通过传感器采集患者的体温数据,并将数据传输到手机或电脑上。
智能体温计可以根据患者的体温变化生成体温曲线,帮助医生了解患者的体温情况,并及时调整治疗方案。
6. 智能血压计:智能血压计是一种可以自动测量患者血压的医疗仪器。
它通过压力传感器感知患者的血压数据,并自动记录和分析数据。
智能血压计可以帮助患者监测血压水平,并及时发现高血压等疾病风险。
7. 智能胰岛素泵:智能胰岛素泵是一种可以自动输送胰岛素的医疗仪器。
它通过传感器监测患者的血糖水平,并根据设定的胰岛素剂量自动输送胰岛素。
智能胰岛素泵可以帮助糖尿病患者更精确地调节血糖水平,提高治疗效果。
智能比相仪技术说明书北京大华无线电仪器厂2005.12.1目录1.概述: (2)2.主要技术指标: (2)3.工作原理: (3)4.结构特征: (4)5.使用说明: (4)6. 成套性 (18)7. 质量保证: (18)1.概述:智能比相仪是一种高精度频率测量仪器,它是通过对两台频标输出信号的相位进行比对,来测量这两个信号的平均频率偏差。
由此可计算出频率准确度、频率漂移率、频率稳定度等。
本智能比相仪是由嵌入式计算机主板、AD数据采集卡、I/O 控制板、液晶显示屏、计算机外围接口和比相测试电路板组成。
由高级语言编程操作和数据处理。
其比相过程无死区,线性好。
可以同时测量4台仪器。
2.主要技术指标:2.1 频率比对范围:5MHz、10MHz(正弦波或方波);2.2 输入信号幅度:0.3V~3V(有效值);2.3 相位漂移:(对5MHz,观测时间一天。
)≤4ns;2.4非线性误差:≤4ns;2.5无鉴相死区;2.6可同时测试4台;2.7取样时间:1天或1小时(数据采集间隔为:1秒、3秒、10秒、36秒);2.8取样组数:1~24 (取样时间为1天时,可存储24天的数据。
取样时间为1小时,可存储24小时的数据。
)3.工作原理:本比相仪工作原理如图1所示。
F1图1. 比相仪工作原理图两路被测信号(F1、F2)经放大整形后,成为方波。
一路(F1这一路)将两个相位差180°的信号分别送到两个线性鉴相器,另一路(F2这一路)将两个相位相同的信号也分别送到两个线性鉴相器。
经过线性鉴相器鉴相、滤波后,产生鉴相电压信号。
这两个线性鉴相器的输出电压信号相位差180°(如图2所示)。
当线性鉴相器Ⅰ的输出信号进入非线性区(或死区)时,线性鉴相器Ⅱ的输出正好在线性区。
反之,当线性鉴相器Ⅱ的输出信号进入非线性区(或死区)时,线性鉴相器Ⅰ的输出正好在线性区。
由计算机控制开关切换,使A/D 转换器总是采集线性区的电压信号,测试过程无死区,而且线性好。
智能仪器及其特点1、智能仪器概述随着微电子技术的不断发展,以及超大规模集成电路芯片(即单片机)的出现,智能仪器得到了迅速发展。
智能仪器以微处理器或单片机为核心,具有信息采集、显示、处理、传输以及优化检测与控制等多种功能:有些甚至还具有专家推断、逻辑分析与决策的能力。
智能仪器的出现,极大地扩充了常规仪器的应用范围。
由于智能仪器一开始就显示它强大的生命力,目前已成为仪器仪表发展的一个主导方向。
并对自动控制、电子技术、国防工程、航天技术与科学试验等产生了极其深远的影响。
2、智能仪器的组成智能仪器主要由硬件和软件两部分组成。
(1)硬件硬件主要包括主机电路、模拟量输入输出通道、人机接口和标准通信接口电路等,如图1所示。
主机电路通常由微处理器、程序存储器以及输入输出I/O接口电路等组成,有时,主机电路本身就是个单片机。
主机电路主要用于存储程序与数据,进行系列的运算和处理,并参与各种功能控制。
模拟量输入输出通道主要由A/D转换器,D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成。
主要用于输入和输出模拟信号,实现模数与数模转换。
人机接口主要由仪器而板上的键盘和显示器等组成,用来建立操作者与仪器之间的联系。
标准通信接口使仪器可以接受计算机的程控命令,用来实现仪器与计算机的联系。
一般情况下,智能仪器都配有GPIB等标准通信接口。
此外,智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统,由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据,通过串行通信将信息传输给上位机—PC机,由PC机进行全局管理。
(2)软件软件即程序,主要包括监控程序、接口管理程序和数据处理程序三大部分。
监控程序而向仪器而板和显示器,负责完成如下工作:通过键盘操作,输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数:通过控制I/O接口电路进行数据采集,对仪器进行预定的设置:对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理:以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。
接口管理程序主要而向通信接口,负责接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码,并根据通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果以及向应计算机远程控制命令。
HC-F1000L多功能计数器概述HC-F1000L/M多功能计数器(以下简称本仪器)是采用单片机对测量进行智能化控制和数据处理的多功能计数器,测量范围为数码管进行显示,具有四种测量功能,采用低功耗线路设计。
实现全频段等精度测量。
等数位显示(本机基础为10MHz等精度计数器)。
内部晶体振荡器稳定性高,保证仪器的测量精度和全输入信号的测量。
具有体积小、灵敏度高、极高的性能价格比等优点。
本仪器有四个主要功能:A通道测频、通道测频、A通道测周期及A通道具有输入信号衰减、低通滤器功能。
本仪器可广泛应用于实验室、工矿企业、大专院校、生产调试以及无线通信设备维修之用。
高灵敏度的测量设计可满足通信领域超高频信号的正确测量,并取得最好的测量效果。
在使用本仪器以前,建议通道并弄懂本说明书,以便正确操作。
技术参数2.1频率测量范围A通道:1z~100MHzB通道:100MHz~1000MH z(最高可达1200NHz)2.2周期测量范围(仅限于A通道)A通道:1Hz~10MHz2.3计数频率及容量(仅限于A通话)频率:1Hz~10MHz容量:108-12.4输入阻抗A通道:R≈1MΩC≤35PfB通道:50Ω2.5输入灵敏度A通道:1Hz~10Hz 优于50mV rms(仅供参考)10Hz~80MHz优于20mV rms80Hz~100MHz优于30mV rmsB通道:100Hz~1000MH z 优于20mV rms1000Hz~1200MH z 优于50mV rms(仅供参考)2.6闸门时间预选:0.01s;1 s或保持2.7输入衰减(仅限于通道)A通道:×1或20固定2.8输入低通滤波器(仅限于A通道)2.8.1截止频率:≈100KHz2.8.2衰减:≈3Db(100 KHz频率点,输入幅度不得<30mVrm s)2.9最大安全电压A通道:250V(直流和交流之和;衰减置×20档)B通道:3V2.10准确度±时基准确度±触发误差×被测频率(或被测周期)±LSD其中:LSD=×被测―――频率(或被测周期)2.11时基2.11.1标称频率:10 MHz2.11.2频率稳定度:优于5×10-6/d2.12时基输出2.12.1标称频率:10 MHz2.12.2输出幅度(空载)“0”电平:0V~0.8V“1”电平:3V~5V2.13显示2.13.1八位0.4寸红色发光数码管并带有十进制小数点显示。
目录第一章概述1第二章工作特性 22.1 毫伏表 22.2 频率计 32.3 基准输出 32.4 远控功能 32.5 其它 4 第三章面板说明 53.1 前面板 53.2 后面板10 第四章使用说明114.1 测量前的工作114.2 电压输入通道测量124.3 系统设置14 第五章远程控制175.1 遥控操作前的准备工作175.2 命令格式说明185.3 命令简介195.4 命令详解20 第六章注意事项24 第七章附件清单26SP2271是一种新型的采用微处理器控制的智能化数字超高频毫伏表/频率计,该仪器采用检波放大工作原理,能测量10kHz~1000MHz 的正弦电压。
测量电压围800µVrms~10Vrms、分辨率1μV、准确度优于±2%。
本仪器采用高亮度VFD显示,读数清晰、亮度高、寿命长,该机具有频率响应良好、驻波系数小、灵敏度高、功耗低、体积小、重量轻等特点。
仪器能自动调零,测量电压时既可以选择自动量程也可以选择手动测量量程,仪器带有RS232接口,可进行远程测量控制。
该仪器是生产车间和实验室超高频电压计量测试的必备仪器(如超高频标准信号源输出电压频响的计量测试)。
该仪器测量的稳定性好、分辨率高、重复性好,可用于计量信号源输出电压的误差和稳定性,同时也能用于10kHz到1GHz超高频电压计量工作传递标准,也可用于自动测试系统中测试高频电压。
该仪器可选配10kHz~1000MHz频率插件,使该机一机两用,可作为10kHz~1000MHz频率计使用。
该仪器按GB6587.1-86“电子测量仪器环境试验总纲”的规定属于第Ⅱ组仪器。
(额定使用上限温度试验按SJ2314-83的3.15规定湿度为80%)。
2.1 毫伏表2.1.1测量电压的频率围:射频探头10kHz~1000MHz2.1.2测量电压的围:800uVrms~10Vrms,50Ω负载2.1.3电压测量方式:手动或自动2.1.4电压测量量程档为:4mVrms/40mVrms/400mVrms/4Vrms/10Vrms 2.1.5测量100kHz电压的工作误差:(0~40℃)注: 1 标准电压源的频率100kHz2 波形要求:正弦波,失真度≤0.3%,幅度误差≤±0.3%;2.1.6测量电压的频率响应误差(100kHz为基准,50Ω同轴终端精密负载)2.1.7射频探头插入50Ω同轴三通(50Ω负载)10kHz~200MHz ,VSWR ≤ 1.35。
目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)2 系统总体设计 (3)2.1 系统设计总体框图 (3)2.2 系统主要模块功能概述 (3)3 主要模块硬件和软件设计 (5)3.1 扫频信号发生器的设计 (5)3.1.1 方案选择 (5)3.1.2 DDS 芯片AD9850介绍 (5)3.1.3 扫频信号发生器电路设计 (9)3.1.4 扫频信号发生器软件设计 (10)3.1.5 扫频信号发生器测试结果 (11)3.2 幅值和相位检测电路的设计 (12)3.2.1 方案选择 (12)3.2.2 幅值相位检测芯片AD8302简介 (14)3.2.3 幅值相位的检测电路设计 (16)3.2.4 幅值和相位检测电路的调试 (17)3.2.5 幅值和相位的测试结果 (17)3.3 控制及处理单元 (18)3.3.1 单片机AT89C52介绍 (18)3.3.2 单片机外围电路设计 (20)3.3.3 单片机调试 (21)3.4 数据采集模块 (21)3.4.1 A/D转换芯片PCF8591的介绍 (21)3.4.2 I2C总线特性 (26)3.4.3 PCF8591应用电路 (26)3.4.4 数据采集软件设计 (27)3.4.5 数据采集电路测试结果 (28)3.5 显示模块 (29)3.5.1 LCD12864的主要性能介绍 (29)3.5.2 LCD12864与MCU的接口电路设计 (30)3.5.3 LCD12864程序设计 (31)3.5.4 LCD12864测试结果 (32)3.6 系统总调试 (33)4 辅助电路设计 (35)5 结论 (36)附录系统原理图 (37)参考文献 (39)致谢 (41)智能扫频仪的设计与实现摘要扫频仪是测量网络传输特性的仪器,在现代电子测量中占据着重要的地位。
本系统着重分析了扫频仪的工作原理,提出一种基于DDS技术的扫频仪设计方案。
2000智能频率计使用说明书第一章概述一、概述:VC2000频率计是多功能智能化仪器,具有:频率测量,脉冲计数,及晶体测量等功能,并有4档时间闸门,5档功能选择,和8位LED高亮度显示。
本频率计是一个10Hz--2400MHz的多功能智能频率计。
全部功能是用一个单片微控制器(CPU)来完成的。
本仪器是智能数字化仪器,晶体有恒温控制线路,降低了温度漂移造成的测量误差,本机有工作状态记忆功能,每次开机后均可按上次所设置的功能工作。
整机性能稳定, 功能齐全,是一种高性能,低价位的理想智能数字化仪器。
使用本机前请仔细阅读本仪器的资料和操作方法,以便取得最好的使用效果。
二、技术条件及说明1、测量〈1〉.输入端口本机有叁个输入通道端口①.A端口为50MHz--2400MHz的高频通道端口②.B端口为10Hz---50MHz的低频通道端口③.晶振端口为晶体测量端口〈2〉.频率测量①量程共有5个档位,第1--3档测频率,第4档测累计计数,第5档测晶体档位1 50MHz--2400MHz由A端口输入档位2 4MHz--50MHz由B端口输入档位3 10Hz--4MHz由B端口输入②分辨率分辨率表分辨率档位功能频率段0.1s 1.0s 5.0s 10s2400MHz--1000MHz 1k Hz 100Hz 100Hz 100Hz1 测频1000MHz--50MHz 1kHz 100Hz 10Hz 10Hz1Hz1Hz2 测频 50MHz--4MHz10Hz100Hz0.1Hz0.1Hz3 测频 4MHz--10Hz 10Hz1Hz4 计数最大显示99999999 ————5 测晶振 16MHz--3.5MHz10Hz 1Hz 1Hz 1Hz③闸门时间:0.1秒、1.0秒、 5.0秒、 10秒,可任选。
④精度:基准时间误差×被测频率±1个字<3>.累计测量档位4, B输入端口分辨率: ±1个字计数频率范围:10Hz-4MHz<4>.晶体测量档位5,由面板晶振插槽插入,测试范围:3.5MHz-16MHz。
智能频率测试仪设计专业:应用电子技术班级:09应电2班学号:2009061595姓名:崔建宇指导老师:董卫军1前言本次设计是以STC12C5A3252单片机为控制核心的频率及相位测试仪。
本次设计可完成对信号频率的频率测量和相位差测量。
要求测量频率的范围为20Hz到20KHz,相位的范围为0°到360°。
可通过按键实现测频或测相,用LED数码管直接显示读数,显示清晰直观。
误差小,稳定性高。
设计要求:⑴.功能要求①.可以测量被测信号的频率。
②.使用多周期同步测量原理,实现全频段等精度测量。
③.输入采用交流耦合方式。
④.使用220V/50Hz交流电源,设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。
⑵.主要技术指标①.测量频率范围:1Hz~1MHz②.测量误差:≤0.01%(全频段)③.额定输入信号电压:500mV④.最大输入信号电压:100V⑤.输入阻抗:1MΩ⑥.显示方式:6位LED数码管显示被测信号的频率。
2总体方案设计2.1方案比较2.1.1 方案一方案一的结构框图如下图2.1所示。
图2.1 方案一方框图2.1.2方案二方案二的结构框图如下图2.2所示。
图2.2 方案二方框图2.2方案论证本设计要完成信号频率的测量和相位差的测量。
设计中有两路输入信号,也是被测量信号,它们是两个频率相同的正弦信号,频率范围为20Hz 到20KHz ,幅度为1到5V (可以扩展到(0.3到5V ),但两者幅度不一定相等。
令正弦信号为()=t A m A ()0sin ϕω+t ,式中:m A 称为幅值(最大值),且m A =2A ,A 称为有效值;()+=t t ωθ0ϕ称为相位,0ϕ称为初相位,ω称为角频率。
m A 、0ϕ、ω称为正弦量的三要素。
方案一和方案二的比较见表2.1。
表2.1方案一和方案二的比较只有两个同频率的(正弦)信号才有相位差的概念。
不妨令两个同频率的正弦信号为()()0111sin ϕω+=t A t A m()()0222sin ϕω+=t A t A m则相位差=θ()()02010201ϕϕϕωϕω-=+-+t t ,由此可看出,相位差在数值上等于初相位之差,θ是一个角度。
不妨令θωθT =,式中θT 是相位差θ对应的时间差,且令T 为周期信号,则有比例关系T :360°=θT :θ,可以推导得到θ=⨯TT θ360° 此式说明,相位差θ与 θT 一一对应,可以通过测量时间差θT 及周期信号T 的测量,也就是时间的测量,而时间的测量则要用到电子计数器。
信号频率的测量可以采用直接测频率的方法和周期测频率的方法。
一般信号频率较高时,采用直接测频率法,而信号频率较低时,采用测周期的方法。
用直接测频率的方法获得信号频率即是让定时器/计数器T1对外部事件计数,而让定时器/计数器T1定时1s ,只有在这1s 内T1启动对外部事件(即信号I )计数,则T1的计数值就是待测信号的频率。
用测周期的方法获得信号频率即是对I 进行2分频后的波形中,高电平的宽度正好对应I 的周期,我们将此高电平信号作为单片机内部定时器的硬件启动/停止信号,便可测得周期T,由公式Tf 1=,得频率f 。
图2.3输入信号图(2)相位差的测量我组用一个与门将两输入的待测信号比较后叠加,而输出的波形中,正脉冲宽度就是要测量的待测1和待测2相位差所对应的时间差t ,跟据公式可得相位值。
如图2.4所示。
图2.4相位比较图方案一工作原理:让FPGA 实现数据的采集,即待测信号的频率f 、两路输入信号的相位差所对应的时间差t 分别转换为二进制数据,供STC 单片机读取使用。
STC 从FPGA 获取数据并经过CPU 计算、转换等有关处理后,得到信号的频率和相位差并送LED 数码管显示。
待测信号1、待测信号2经整形电路处理后,变为矩形波,不妨令其为A 、B ,可以认为A 、B 为两个同频率的有相位差的矩形波。
FPGA 通过对整形后的信号A 、B 的处理,要获得二进制数形式表示的信号频率以及相位差对应的时间差。
(1)频率的测量。
对频率的测量采用测周期的方法,即在信号周期T 时间内,对时标信号进行计数。
设时标信号的频率为f ,时标信号周期为T ,对信号A 二分频都得信号高平宽度就是信号周期T ,此高电平宽度作为闸门的控制信号,控制计数器在T 时间内对f 进行计数,则有N/F=T ,被测信号的频率为:f=1/T=f/N上式中N 计数器的计数值,当f 一定时,它的大小表示信号频率的大小。
(2)相位差对应的时间差T 的测量。
对相位差的测量跟频率测量的方法类似,不过闸门控制信号为AB 的高电平宽度,则有:N/f=T(3)f 的确定及其FPGA 的二进制数据位数的确定。
因为相位差测量的绝对误差 ,而FPGA 在测量T 时有一个字的误差,对待测信号频率f=20kHz 而言,下式成立:︒2:θT =︒360:50us则有=θT 0.278us即FPGA 采集相位差对应时间差T 时,至少要能分辨出0.287us 的时间间隔 比较方案一和方案二可以看出: (1)方案一比方案二更加可靠;(2)使用到的元器件也都是我们所常用到的一些元件,如:74HC138译码器,74HC573锁存器,按键等;(3)从操作和可行性上说方案一思路清晰;(4)虽然方案一略显复杂一些,但由于本次设计是第一次将单片机运用于实际的电路设计中,且尚未学过EDA ,用FPGA 设计有一定困难。
2.3方案选择综上所述,并且考虑系统的方案可行性和成本等各种因素,本设计采用方案一作为最终的方案。
3单元模块设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1 移相整形电路模块图3.1 移相整形电路模块电路图这一模块,由741和运算放大器LM324组成。
输入正弦波通过741发生移相,使得相位滞后原初始信号,原来的正弦信号和发生移相后的信号分别经过LM324放大整形成矩形波形式,再将整形后的信号引入单片机的计数引脚,原正弦波接至T0,移相信号接至T1和INT1。
原正弦波通过计算T0在1S 内计数信号发生负跳变的次数,得到其频率。
T 的确定,由单片机产生高频率的时钟信号,,对输入信号进行扫描,即与输入信号进行逻辑与运算。
输入信号为低电平时,没有时钟脉冲输出;为高电平时输出时钟信号,对其进行记数,假设为N ,就可以计算出脉宽,为 N*T1,即T=N*T1。
将参考信号整形为方波信号,并以此信号为基准,延时产生另一个同频的方波信号,再通过波形变换电路将方波信号还原成正弦波信号。
以延时的长短来决定两信号间的相位值。
这种处理方式的实质是将延时的时间映射为信号间的相位值。
相位的测量则是通过将原正弦信号和移相后的信号分别经过整形后相与,由 GATE 门和INT1控制T1,通过定时对外部信号高电平进行计时,从而测得相与后的高电平持续时间。
再通过之前测得频率的倒数除以2得到它们时间差t ,由T :360°=θT :θ,算出θ即为相位滞后角 3.1.2显示模块这一部分由2个8位数据锁存器74HC573、ULN2803以及8位LED 数码显示管组成,ULN2803在电路中能起到大电流输出和高压输出作用,专门用来驱动继电器的芯片。
当LE2为高电平,即12=Y 时,LED 位锁存器工作,当时序由高电平变为低电平时即发生负跳变时,将位选信号锁存,再经过ULN2803进行位选。
当LE1为高电平,即11=Y 时,数据通过P0口,当时序由高电平变为低电平时即发生负跳变时,经74HC573锁存,LED 段锁存器工作,再经过延时,就能够将我们所要显示的频率或相位按照我们的要求显示出了。
锁存器74HC573电路见图3.2(a)。
(a)显示模块电路见图3.2(b)。
(b )图3.2 显示模块电路图I C 9L E D 段锁存器3.1.3片选模块片选模块电路见图3.3。
片选译码器IC4C74HC02图3.3片选模块电路图这一模块由3-8线译码器74HC138和四2输入或非门74HC02组成。
通过74HC138译码器,将A,B,C3路信号译码,BACY=3,BACY=4,所得信号CS3,CS4与WR信号相或非来控制锁存器的工作情况,WRCSY+=32,WRCSY+=41。
3.1.4电源输入模块电源模块电路见图3.4。
1S1USB连接C1147u F/22104图3.4 电源输入模块电路图这部分电路由USB连接器,电源输入组成,为系统提供可靠稳定的电源。
3.2电路参数的计算及元器件的选择显示部分(见图3.2),因为本组所测频率范围为20Hz到20KHz,共需5个八位LED数码显示管,所以选用了两组4个的LED显示管。
在移相整形部分(见图3.1),R3 、R5、 R13 、R14、 R18采用10KΩ电阻,R4用100Ω电阻,R7 、R16用510Ω电阻,R8、R10用30KΩ电阻,C1用0.2u电容。
在片选部分(见图3.3)选用74HC138作译码器,选用74HC02对输出信号进行或非处理产生片选信号。
3.3特殊器件的介绍3.3.1 74HC573的介绍74HC573为八进制3态非反转透明锁存器,是高性能硅门 CMOS器件。
器件的输入是和标准CMOS输出兼容的;加上拉电阻,他们能和 LS/ALSTTL输出兼容。
当锁存使能端为高时,这些器件的锁存对于数据是透明的(即输出同步)。
当锁存使能变低时,符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。
其特点有:(1)输出能直接接到CMOS,NMOS和 TTL接口上;(2)操作电压范围:2.0V~6.0V(3)低输入电流:1.0uA(4)CMOS器件的高噪声抵抗特性其引脚图如图3.5。
图3.5 74HC573引脚图其功能表:见表3.2。
表3.2 74HC573功能表X:任意变量 Z:高阻抗+额定功率的下降——PDIP:-10mW/℃,65℃~125℃SOIC:-7 mW/℃,65℃~125℃ 74HC573参数最大值范围见表3.3。
表3.3 74HC573参数最大值范围表74HC573推荐操作条件见表3.4。
表3.4 74HC573推荐操作条件表这个器件带有保护电路,以免被高的静态电压或电场损坏。
然而,对于高阻抗电路,必须要采取预防以免工作在任何高于最大值范围的条件下工作。
VIN和VOUT应该被约束在GND≤(VIN 或VOUT)≤VCC。
3.3.2 RS232的介绍RS232是由电子工业协会(EIA) 所制定的异步传输标准接口。
通常 RS-232 接口以9个引脚(DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现,一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口,分别称为 COM1 和 COM2。
其电气特性:EIA-RS-232 对电器特性、逻辑电平和各种信号线的功能都作了规定。