新型自动平衡电桥的设计.docx

摘要：阻抗是描述元器件和材料电气性能的物理量。实际电路应用中的阻抗不仅存在于理想的电阻、电感和电容中，而且存在于任意的电路结构中，并且对外表现为阻性、感性和容性特征，它们一起决定了阻抗特征。

本设计是基于自动平衡电桥法的，自动测量电阻R、电感L、电容C等参数的智能元件参数测量仪器。以STM32F103ZET6微处理器作为控制核心，既能够产生系统所需要的测试信号和基准信号，又能对采集的数字量进行数据分析；测量部分采用了四线测量法来减少导线电阻对于待测件阻抗的影响；采用仪表放大器和鉴相器检测和识别信号的幅度、同相分量和正交分量；采用双积分型AD芯片ICL7135进行模数转换，并将模数转换的结果送入微处理器进行数据分析，同时微处理器还将分析结果送入OLED显示，并且实现人机交互。

关键字：电桥；阻抗测量；STM32；双积分型AD

目录

摘要

Abstract

1 引言-5

1.1 课题研究的背景和意义-5

1.2 国内外研究现状-6

2 阻抗理论分析-8

2.1 阻抗的分析-8

2.2 自动平衡电桥原理-9

3 自动平衡电桥的设计-11

3.1 信号源电路-11

3.1.1 分频移相电路-11

3.1.2 正弦波产生电路-14

3.2 滤波器电路-17

3.3 电压检测电路-19

3.4 I/V变换电路-20

3.5 鉴相器电路-23

3.6 AD转换电路-25

3.6.1 双积分式AD转换原理-25

3.6.2 ICL7135电路-26

3.7 四线法测量电路-28

3.8 微处理器控制电路-29

3.8.1 微处理器介绍-29

3.8.2 电平转换电路-29

3.8.3 OLED显示电路-30

3.9 电源模块电路-32

3.9.1 全波整流电路-32

3.9.2 稳压电路-33

4 软件设计-34

4.1 软件开发环境-34

4.2 软件设计流程-34

4.2.1 信号发生程序设计-35

4.2.2 AD转换程序设计-36

4.2.3 计算控制程序设计-37

5 系统调试以及数据分析-38

5.1 显示界面调试-38

5.2 阻抗测量调试-38

6 结束语-42

参考文献-43

致谢-44