1. 研究目的与意义
经过科学技术不停的进步与发展,对检测采集系统提出了一些崭新的要求。有很多崭新的放大电路技术用于微弱前置信号。令该系统向着高精确度、多功效、性能可靠和物价低廉的方面开发进展。
这些设备一般由前端的传感器、放大器电路和后端的数据处理电路组成。其中后端数据处理电路通常采用高精度a/d和高速单片机,以保证仪表的精度和速度要求。对于前端电路,由于传感器输出信号的幅度和驱动能力均比较微弱,必须加接高精度的测量放大器以满足后端电路的要求;另一方面,传感器在不同测试中输出信号的幅度可能相差很多,传统的处理方法是对放大器增加手动档位调节以保证后端的a/d采集输入端的信号在一定幅度内,从而保证整个仪表的测量精度。
在计算机数控系统中,模拟信号在送入计算机进行处理前 ,必须进行量化 ,即进行a/d转换。进行a/d转换之前 ,必须考虑a/d转换器的分辨率和模拟输入电压量程这两个问题。在一些特殊的应用中 ,我们常希望输入信号的幅值接近a/d的输入电压量程的上限。工程上常采取改变放大器增益的方法对幅值大小不一的信号进行放大。在计算机数控系统中 ,为实现不同幅度信号的放大 ,往往不希望、甚至也不可能利用手动方法来实现增益变换。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
对于前端电路,由于传感器输出信号的幅度和驱动能力均比较微弱,必须加接高精度的测量放大器以满足后端电路的要求;另一方面,传感器在不同测试中输出信号的幅度可能相差很多,传统的处理方法是对放大器添加手动档位调节以保证后端的apd采集输入端的信号在一定幅度内,从而保证整个仪表的测量精度。
要理解仪表仪器放大电路的原理,并了解数控的概念。掌握d/a转换器dac0832和宽带集成运算放大器ad811an的原理,以及使用方法。对89c51单片机进行深入学习,了解数据传输的过程、原理,对按键扫描、数码管的驱动显示进行设计,采用模块化的方式进行系统软件的设计。学习proteus软件的操作,并进行仿真。
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
本系统由单片机控制电路、程控放大电路、键盘电路、 显示电路及其驱动电路组成。通过键盘设置增益,显示器 显示增益实现人机交互功能。其中心思想是通过单片控制运算放大器的输入电阻从而实现增益可控。
研究步骤:
4. 参考文献
[1] 李运.单片机系统的机前电路——传感器及小信号放大电路[j].电气时代,1993(08):8 12.
[2] 左中华,申铁权,刘晖.基于单片机的程控小信号放大电路[j].软件导刊,2012,11(12):31-33.
[3] 王烈.探析单片机的程控小信号放大线路[j].数字技术与应用,2017(02):15.
5. 计划与进度安排
(1)2022年3月05日-2022年3月18日:根据下发的任务书,查阅资料,咨询老师和同学,学习相关知识,准备开题报告的撰写;
(2)2022年3月19日-2022年3月28日:完成开题报告,并进行五千字的英文翻译,初步了解设计的文化背景,设计原理以及设计方法;
(3)2022年3月29日-2022年4月15日:进行系统硬件设计,选择合适的单片机与d/a转换器,完成原理图绘制;
