專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種阻抗測(cè)量?jī)x，特別涉及一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的阻抗測(cè)量方法主要有電橋法、諧振法和伏安法。這三種方法存在如下問(wèn)題:1.電橋法具有較高的測(cè)量精度，但電橋法測(cè)量需要反復(fù)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，很難實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)測(cè)量；2.諧振法要求較高頻率的激勵(lì)信號(hào)，一般不容易滿足高精度的要求，由于測(cè)試頻率不固定，測(cè)試速度也很難提高；3.伏安法要求儀器必須能進(jìn)行向量測(cè)量及除法運(yùn)算，傳統(tǒng)的伏安法對(duì)向量的測(cè)量依賴(lài)相敏檢波器，并需要產(chǎn)生兩路正交的正弦基準(zhǔn)信號(hào)，導(dǎo)致測(cè)量電路復(fù)雜，測(cè)量成本提聞。因此，如何設(shè)計(jì)一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，即為本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究方向所在。
發(fā)明內(nèi)容為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，其包括:ARM處理器、DDS正弦信號(hào)發(fā)生器、阻抗測(cè)量電路、雙路高速AD轉(zhuǎn)換器及可編程邏輯器件，其中，所述的ARM處理器與所述的DDS正弦信號(hào)發(fā)生器連接，用于控制DDS信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一正弦信號(hào)，所述正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)阻抗測(cè)量電路后得到電壓正弦量和電流正弦量，所述的電壓正弦量和電流正弦量通過(guò)雙路高速AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并由可編程邏輯器件進(jìn)對(duì)電壓正弦量和電流正弦量進(jìn)行同步采集，采集后的信號(hào)由所述的ARM處理器進(jìn)行處理。其中，所述的ARM處理器為STM32 ARM處理器。其中，所述的可編程邏輯器件為EPM240可編程邏輯器件。本實(shí)用新型對(duì)傳統(tǒng)的伏安法進(jìn)行了改進(jìn)與創(chuàng)新，提出了一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，具有如下的有益效果:1.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能極大的提高測(cè)量的時(shí)間；2.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量；3.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能實(shí)現(xiàn)不同頻率下的阻抗模型；4.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能提高阻抗的測(cè)量精度；5.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能簡(jiǎn)化測(cè)量電路；6.該測(cè)量?jī)x具有較高的性價(jià)比。
圖1為本實(shí)用新型基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x的硬件實(shí)現(xiàn)框圖；圖2為本實(shí)用新型基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明:=Il-ARM處理器；12-DDS正弦信號(hào)發(fā)生器；13-阻抗測(cè)量電路；14-雙向高速的AD轉(zhuǎn)換器；15_可編程邏輯器件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，分別為本實(shí)用新型及基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x的硬件實(shí)現(xiàn)框圖。本實(shí)用新型提供一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，其包括:ARM處理器IUDDS正弦信號(hào)發(fā)生器12、阻抗測(cè)量電路13、雙路高速AD轉(zhuǎn)換器14及可編程邏輯器件15，其中:所述的ARM處理器11與所述的DDS正弦信號(hào)發(fā)生器12連接，用于控制DDS正弦信號(hào)發(fā)生器12產(chǎn)生某一頻率的正弦信號(hào)，該正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)阻抗測(cè)量電路13后得到待測(cè)阻抗的電壓正弦量和電流正弦量，然后通過(guò)雙路高速AD轉(zhuǎn)換器14對(duì)電壓和電流進(jìn)行同步采集，整個(gè)采集的過(guò)程由可編程邏輯器件15來(lái)完成，解決了高速采集頻率與處理器接口問(wèn)題，采集后的電壓和電流離散信號(hào)交由ARM處理器11進(jìn)行處理，該處理過(guò)程為對(duì)雙路采集信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換并進(jìn)行離散頻譜的分析校正，進(jìn)而得到精確的阻抗值，達(dá)到測(cè)量的目的。如圖2所示，基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型的由DDS正弦信號(hào)發(fā)生器12產(chǎn)生的正弦信號(hào)x(t)經(jīng)過(guò)由待測(cè)阻抗Z構(gòu)成的電路，得到待測(cè)阻抗Z的電壓正弦量X1⑴和電流正弦量X2⑴，然后對(duì)電壓正弦量和電流正弦量進(jìn)行同步采集，進(jìn)而得到采樣之后的電壓正弦量X1 (η)和電流正弦量X2(H)，分別對(duì)X1 (η)和χ2 (η)進(jìn)行FFT，得到快速傅里葉變換的結(jié)果X1GO和X2(k)，通過(guò)對(duì)X1GO和X2GO進(jìn)行離散頻譜分析校正，降低阻抗測(cè)量的頻率誤差、幅值誤差和相位誤差，最終得到的阻抗測(cè)量Z結(jié)果極大的提聞了測(cè)量的精度。其中，上述的ARM處理器為STM32 ARM處理器；可編程邏輯器件為EPM240可編程邏輯器件。綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果在于:1.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能極大的提高測(cè)量的時(shí)間；2.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量；3.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能實(shí)現(xiàn)不同頻率下的阻抗模型；4.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能提高阻抗的測(cè)量精度；5.在實(shí)現(xiàn)復(fù)阻抗的測(cè)量時(shí)能簡(jiǎn)化測(cè)量電路；6.該測(cè)量?jī)x具有較高的性價(jià)比。以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，其特征在于，其包括:ARM處理器、DDS正弦信號(hào)發(fā)生器、阻抗測(cè)量電路、雙路高速AD轉(zhuǎn)換器及可編程邏輯器件，其中，所述的ARM處理器與所述的DDS正弦信號(hào)發(fā)生器連接，用于控制DDS信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一正弦信號(hào)，所述正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)阻抗測(cè)量電路后得到電壓正弦量和電流正弦量，所述的電壓正弦量和電流正弦量通過(guò)雙路高速AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并由可編程邏輯器件進(jìn)對(duì)電壓正弦量和電流正弦量進(jìn)行同步采集，采集后的信號(hào)由所述的ARM處理器進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的ARM處理器為STM32 ARM處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的可編程邏輯器件為EPM240可編程邏輯器件。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種基于離散頻譜校正技術(shù)的阻抗測(cè)量?jī)x，其包括ARM處理器、DDS正弦信號(hào)發(fā)生器、阻抗測(cè)量電路、雙路高速AD轉(zhuǎn)換器及可編程邏輯器件，其中，所述的ARM處理器與所述的DDS正弦信號(hào)發(fā)生器連接，用于控制DDS信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一正弦信號(hào)，所述正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)阻抗測(cè)量電路后得到電壓正弦量和電流正弦量，所述的電壓正弦量和電流正弦量通過(guò)雙路高速AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并由可編程邏輯器件進(jìn)對(duì)電壓正弦量和電流正弦量進(jìn)行同步采集，采集后的信號(hào)由所述的ARM處理器進(jìn)行處理。本實(shí)用新型極大的提高了測(cè)量的精度。
文檔編號(hào)G01R27/08GK203012020SQ20122071067
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者宋起超, 楊春光, 劉靜森 申請(qǐng)人:黑龍江工程學(xué)院