高阻測量電路——兆歐表

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1、遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）目錄第1章課程設(shè)計目的與要求11.1課程設(shè)計目的11.2課程設(shè)計的要求1第2章課程設(shè)計總方案12.1高阻測量電路的方案論證12.2高阻測量電路方案的實現(xiàn)2第3章課程設(shè)計的內(nèi)容23.1單元電路的設(shè)計23．1．1．方波產(chǎn)生電路23．1．2．脈沖升壓電路43．1．3．整流濾波電路53.2電路性能分析6第4章課程設(shè)計的總結(jié)84．1元器件清單84．2總結(jié)8參考文獻88遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）第1章課程設(shè)計目的與要求1.1課程設(shè)計目的設(shè)計任務(wù)：1．設(shè)計一種直流低電壓供電的高

2、阻測量電路。2．設(shè)計放大器所需的直流穩(wěn)壓電源。設(shè)計參數(shù)：1．量程為1～1000MΩ。2．測量阻值分三檔在表頭顯示，即1～10MΩ、10～100MΩ、100～1000MΩ。1.2課程設(shè)計的要求1．分析設(shè)計要求，明確性能指標(biāo)。必須仔細分析課題要求、性能、指標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等，廣開思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。2．確定合理的總體方案。對各種方案進行比較，以電路的先進性結(jié)構(gòu)的繁簡成本的高低及制作的難易等方案作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3．設(shè)計各單元電路?？傮w方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單

3、元電路，逐個設(shè)計。4．組成系統(tǒng)。在一定幅畫的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進右出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說明。第2章課程設(shè)計總方案2.1高阻測量電路的方案論證整流濾波電路升壓電路方波產(chǎn)生電路表頭控制電路采樣電路8遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）2.2高阻測量電路方案的實現(xiàn)和其它測量電路一樣，如果想要測量高阻物體的阻值需要有穩(wěn)定的直流電源輸出，因此需要將直流低電壓升為高電壓。根據(jù)直流變牙和開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理先將直流電壓變?yōu)榉讲ㄐ盘?，再通過脈沖變壓器把電壓升高，再經(jīng)過濾波獲得直流電壓。為了

4、穩(wěn)壓，對輸出電壓采樣信號去控制方波的占空比，從而實現(xiàn)穩(wěn)定輸出電壓。有了直流電壓后，將微安表和被測電阻串入回路，便可測出流過電阻的電流，將流過的電流換算出對應(yīng)的電阻的刻度，則可直接讀出電阻的阻值。第1章課程設(shè)計的內(nèi)容3.1單元電路的設(shè)計3．1．1．方波產(chǎn)生電路矩形波產(chǎn)生電路是一種能夠直接產(chǎn)生矩形波的非正弦信號發(fā)生電路。由于矩形波包含極豐富的諧波，因此，這種電路又稱為多諧振蕩器。1．電路組成矩形波產(chǎn)生電路如圖所示，它是在遲滯比較器的基礎(chǔ)上，把輸出電壓經(jīng)Rf、C反饋集成運放的反相端。在運放的輸出端引入限流電阻R

5、和兩個穩(wěn)壓管而組成的雙向限幅電路。圖1方波產(chǎn)生電路及工作原理2．工作原理8遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）在接通電源的瞬間，圖01電路的輸出電壓究偏于正向飽和還是負向飽和，純屬偶然。設(shè)輸出電壓偏于負飽和值，即時，則集成運放同相端的電壓為（1）而時電容反向充電，vc由零變負。在vc高于vp之前，不變。當(dāng)vc下降到略低于vp時，vo從–VZ跳變到+VZ。與此同時，vp由變?yōu)椋?）而是電容充電，在vc低于vp以前，不變。當(dāng)vc上升到略高于vp時，vo從+VZ跳到–VZ。如此循環(huán)不已，產(chǎn)生振蕩，輸出矩形波。3．

6、振蕩周期圖2圖2畫出了在時的一個方波的典型周期內(nèi)輸出端及電容C上的電壓波形。當(dāng)時，，則在的時間內(nèi)電容C上的電壓vc將以指數(shù)規(guī)律由向+Vz方向變化，根據(jù)一階RC電路的三要素法：（1）時間常數(shù)（2）在t1時刻vC的初始值（3）若，vC的終了值是+VZ則得（3）其中，且t1≤t≤t2。8遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）當(dāng)時，，將這些條件代入式（3），得出（4）通常將矩形波為高電平的持續(xù)時間與振蕩周期的比稱為占空比。對稱方波的占空比為50%。如需產(chǎn)生占空比小于或大于50%的矩形波，只需適當(dāng)改變電容C的正、反向充

7、電時間常數(shù)即可。實現(xiàn)此目標(biāo)的一個方案是，將圖3所示網(wǎng)絡(luò)接入圖XX_01中節(jié)點O、N間，代替電阻Rf。這樣，當(dāng)vO為正時，D1導(dǎo)通而D2截止，反向充電時間常數(shù)為Rf1C；當(dāng)vO為負時，D1截止而D2導(dǎo)通，正向充電時間常數(shù)為Rf2C。選取Rf1/Rf2的比值不同，就改變了占空比。設(shè)忽略了二極管的正向電阻，此時的振蕩周期為（5）。圖33．1．2．脈沖升壓電路高頻震蕩引弧器的工作原理本電路主要由兩部分組成，一個是高壓脈沖發(fā)生電路，另一個是高頻高壓脈沖發(fā)生電路，高壓脈沖發(fā)生器是根據(jù)電容充電放電原理制成的，由于電容上

8、的電壓放電，再充電放電速度較快，可以采用脈沖變壓器取代一般的工頻升壓變壓器取代一般的工頻升壓器進行設(shè)計，使這種高頻引弧器具有體積小、重量輕、效率高、抗網(wǎng)壓波動能力強等特點，制造工藝簡單，由于電路沒有直接能量損耗，其效率較高，引弧速度可靠，比一般工頻震蕩引弧速度可提高一倍以上。8遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）圖4高阻引弧器電路原理圖高脈沖發(fā)生器的工作原理高脈沖發(fā)生器的主要作用是將工頻電壓經(jīng)過倍壓整流以后變成脈沖電壓，在一個工