專利名稱：一種lcr測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字電橋，尤其涉及利用處理器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并可直接讀出的一種LCR測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
在電子領(lǐng)域中，應(yīng)用在電路連接中的電器元件自身都持有LCR特性，即電感(L)、電容(C)和電阻(R)，隨著電子產(chǎn)品和元器件的廣泛使用，國內(nèi)電子產(chǎn)品的技術(shù)與性能也在不斷的發(fā)展與提高，國內(nèi)相關(guān)行業(yè)對(duì)元器件的檢測(cè)技術(shù)的要求也在不斷的提高，特別是為了確保元器件使用時(shí)其自身技術(shù)參數(shù)的性能需要獲得可靠的數(shù)據(jù)，原有的測(cè)量中采用ARM處理器，只能對(duì)單一元件的檢測(cè)，且測(cè)量速度較慢，獲得的數(shù)值有偏差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種高效、快速、準(zhǔn)確的一種LCR測(cè)試儀，測(cè)量數(shù)值可通過顯示器直觀讀取，便于后期的數(shù)據(jù)分析。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種LCR測(cè)試儀，包括DSP處理器，以及與DSP處理器相連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、源程序存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPLD邏輯器件、信號(hào)輸入輸出接口、通訊電路、程控ΙΛ轉(zhuǎn)換電路、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程控信號(hào)發(fā)生器DDS、程控信號(hào)處理電路、輸出程控放大電路和程控差分放大電路，所述CPLD邏輯器件的輸出與信號(hào)輸入輸出接口的輸入端連接，從信號(hào)輸入輸出接口輸出后連接到DSP處理器的輸入端；所述CPLD邏輯器件還連接一顯示器、一掉電自動(dòng)存儲(chǔ)器和一鍵盤，所述鍵盤的輸出端連接到CPLD邏輯器件的輸入端；所述通訊電路連接到GPIB/RS232接口 ；所述程控信號(hào)發(fā)生器DDS的輸出端分別信號(hào)連接到輸出程控放大電路和程控信號(hào)處理電路的輸入端，從輸出程控放大電路得到正弦波信號(hào)后由此輸出連接到被測(cè)物，經(jīng)過被測(cè)物的電流信號(hào)分別連接到程控差分放大電路和程控ΙΛ轉(zhuǎn)換電路的輸入端，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后一并連接到程控信號(hào)處理電路的輸入端，再由程控信號(hào)處理電路的輸出端連接到一 LFP低通濾波電路的輸入端，從LFP低通濾波電路獲得模擬量信號(hào)后由此輸出端連接到ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步的，為了提高測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性，從DSP處理器的接口處外接一校正控制端口，所述校正控制端口電性連接到一信號(hào)校正設(shè)備。進(jìn)一步的，為了方便直接人工讀取測(cè)量數(shù)值，所述顯示器為一 5.6寸480*320的TFT顯示器。進(jìn)一步的，所述ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器為24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步的，為了方便對(duì)測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行外部存取，也可通過外部數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，從DSP處理器的輸出端還電性連接一 USB控制器，該USB控制器連接到USB接口。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型利用程控信號(hào)發(fā)生器的輸出端分別信號(hào)連接到輸出程控放大電路和程控信號(hào)處理電路的輸入端，對(duì)被測(cè)物輸入正弦信號(hào)，程控差分放大電路和程控Ι/v轉(zhuǎn)換電路將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后，再由低通濾波電路將獲得模擬量信號(hào)由ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，從而通過DSP處理器后由顯示器獲得高準(zhǔn)確度的阻抗、電感量、電容量等，測(cè)試高效快速，顯示結(jié)果方便讀出、計(jì)量和后期分析。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種LCR測(cè)試儀，包括DSP處理器，以及與DSP處理器相連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、源程序存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPLD邏輯器件、信號(hào)輸入輸出接口、通訊電路、程控I/
V轉(zhuǎn)換電路、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程控信號(hào)發(fā)生器DDS、程控信號(hào)處理電路、輸出程控放大電路和程控差分放大電路，所述CPLD邏輯器件的輸出與信號(hào)輸入輸出接口的輸入端連接，從信號(hào)輸入輸出接口輸出后連接到DSP處理器的輸入端；所述CPLD邏輯器件還連接一顯示器、一掉電自動(dòng)存儲(chǔ)器和一鍵盤，所述鍵盤的輸出端連接到CPLD邏輯器件的輸入端；所述通訊電路連接到GPIB/RS232接口 ；所述程控信號(hào)發(fā)生器DDS的輸出端分別信號(hào)連接到輸出程控放大電路和程控信號(hào)處理電路的輸入端，從輸出程控放大電路得到正弦波信號(hào)后由此輸出連接到被測(cè)物，經(jīng)過被測(cè)物的電流信號(hào)分別連接到程控差分放大電路和程控I/V轉(zhuǎn)換電路的輸入端，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后一并連接到程控信號(hào)處理電路的輸入端，再由程控信號(hào)處理電路的輸出端連接到一 LFP低通濾波電路的輸入端，從LFP低通濾波電路獲得模擬量信號(hào)后由此輸出端連接到ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器，在本結(jié)構(gòu)中還包括一 AD to DC電源電路，提供整個(gè)測(cè)試儀的電壓。進(jìn)一步的，為了提高測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性，從DSP處理器的接口處外接一校正控制端口，所述校正控制端口電性連接到一信號(hào)校正設(shè)備。進(jìn)一步的，為了方便直接人工讀取測(cè)量數(shù)值，所述顯示器為一 5.6寸480*320的TFT顯示器。進(jìn)一步的，所述ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器為24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步的，為了方便對(duì)測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行外部存取，也可通過外部數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，從DSP處理器的輸出端還電性連接一 USB控制器，該USB控制器連接到USB接口。本實(shí)用新型利用程控信號(hào)發(fā)生器的輸出端分別信號(hào)連接到輸出程控放大電路和程控信號(hào)處理電路的輸入端，對(duì)被測(cè)物輸入正弦信號(hào)，程控差分放大電路和程控Ι/v轉(zhuǎn)換電路將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后，再由低通濾波電路將獲得模擬量信號(hào)由ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，從而通過DSP處理器后由顯示器獲得高準(zhǔn)確度的阻抗、電感量、電容量等，測(cè)試高效快速，顯示結(jié)果方便讀出、計(jì)量和后期分析。DSP處理器:負(fù)責(zé)整個(gè)測(cè)試儀的內(nèi)部電路控制，包括所有放大電路增益的控制；信號(hào)通道的選擇；程控信號(hào)發(fā)生器DDS的輸出信號(hào)幅度、相位、頻率的設(shè)置；A/D轉(zhuǎn)換的控制；鍵盤、通訊電路和RS233接口通訊的控制；外部信號(hào)輸入輸出的控制以及U盤的讀寫，同時(shí)DSP處理器還負(fù)責(zé)測(cè)試儀所有參數(shù)的運(yùn)算。源程序存儲(chǔ)器:用于存放DSP處理器的源程序。靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器:用作DSP處理器高速緩存。CPLD邏輯器件:用于DSP處理器與各模塊電路之間的連接。[0021]實(shí)時(shí)時(shí)鐘:年月日及時(shí)間發(fā)生電路，關(guān)機(jī)后自動(dòng)切換至紐扣電池維持運(yùn)行。掉電自動(dòng)存儲(chǔ)器:掉電自動(dòng)儲(chǔ)存存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)儀器所有設(shè)定值數(shù)據(jù)。校正控制接口:用于連接外部校正設(shè)備。信號(hào)輸入輸出接口具有25個(gè)pin腳:該輸入輸出接口包含測(cè)試合格、不良、測(cè)試中、開始測(cè)試、停止測(cè)試等控制信號(hào)。程控信號(hào)發(fā)生器DDS=DSP通過數(shù)據(jù)總線控制其輸出幅度、相位、頻率，輸出頻率范圍可從20HZ至1MZ，該信號(hào)同時(shí)傳送至程控信號(hào)處理電路和輸出程控放大電路。輸出程控放大電路:將程控信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦波信號(hào)進(jìn)行放大，并輸出至被測(cè)物，DSP處理器根據(jù)使用者設(shè)定的量測(cè)電壓幅值控制其放大倍數(shù)。程控差分放大電路:將拾取到的被測(cè)物兩端電壓信號(hào)放大后送至信號(hào)處理電路進(jìn)行處理，DSP處理器根據(jù)信號(hào)幅度的大小控制其放大倍數(shù)。程控I/V轉(zhuǎn)換電路:將流過被測(cè)物的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并將其放大，DSP處理器根據(jù)信號(hào)幅度的大小控制其放大倍數(shù)。程控信號(hào)處理電路:主要包括對(duì)信號(hào)的選擇、調(diào)理、乘法運(yùn)算等。LFP低通濾波電路:該電路濾除不需要的信號(hào)成份，將有用信號(hào)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。24位ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器:將所需量測(cè)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成24位的數(shù)字信號(hào)。鍵盤:人機(jī)交互的輸入設(shè)備。GPIB/RS232通訊電路與接口:用于與計(jì)算機(jī)連接，以方便由計(jì)算機(jī)控制本儀器。USB控制器:主用于DSP處理器與外部U盤的連接。本實(shí)用新型使用極為高效的信號(hào)處理電路，加之高速DSP處理器作為運(yùn)算、控制處理器，很多復(fù)雜運(yùn)算可由處理器內(nèi)部的硬件運(yùn)算器完成，使得本測(cè)試儀的量測(cè)更加的高效快速，使用大尺寸的TFT顯示器保證了良好的人機(jī)界面，無論查看測(cè)量結(jié)果還是分析測(cè)試數(shù)據(jù)都非常方便。工作時(shí)DSP處理器根據(jù)設(shè)定的測(cè)試參數(shù)控制程控信號(hào)發(fā)生器DDS產(chǎn)生相應(yīng)頻率幅度的正弦波信號(hào)，經(jīng)由輸出程控放大電路放大后，輸出至被測(cè)物一端，經(jīng)過被測(cè)物的電流信號(hào)輸至儀器內(nèi)部程控Ι/v轉(zhuǎn)換電路，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之相應(yīng)的電壓信號(hào)，然后輸入至程控信號(hào)處理電路。程控差分放大電路將被測(cè)物兩端的電壓信號(hào)放大后送至程控信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路將電壓電流信號(hào)通過運(yùn)算處理后經(jīng)LFP低通濾波送往ADC將其轉(zhuǎn)換在24位的數(shù)字信號(hào)，DSP通過串行總線將數(shù)所讀出，通過運(yùn)算得到要測(cè)量的元件參數(shù)如阻抗、電感量、電容量等，最后通過LCD將所測(cè)參數(shù)數(shù)值顯示出來。需要強(qiáng)調(diào)的是，以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施列而已，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種LCR測(cè)試儀，其特征在于:包括DSP處理器，以及與DSP處理器相連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、源程序存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPLD邏輯器件、信號(hào)輸入輸出接口、通訊電路、程控I/V轉(zhuǎn)換電路、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程控信號(hào)發(fā)生器DDS、程控信號(hào)處理電路、輸出程控放大電路和程控差分放大電路，所述CPLD邏輯器件的輸出與信號(hào)輸入輸出接口的輸入端連接，從信號(hào)輸入輸出接口輸出后連接到DSP處理器的輸入端；所述CPLD邏輯器件還連接一顯示器、一掉電自動(dòng)存儲(chǔ)器和一鍵盤，所述鍵盤的輸出端連接到CPLD邏輯器件的輸入端；所述通訊電路連接到GPIB/RS232接口 ；所述程控信號(hào)發(fā)生器DDS的輸出端分別信號(hào)連接到輸出程控放大電路和程控信號(hào)處理電路的輸入端，從輸出程控放大電路得到正弦波信號(hào)后由此輸出連接到被測(cè)物，經(jīng)過被測(cè)物的電流信號(hào)分別連接到程控差分放大電路和程控ΙΛ轉(zhuǎn)換電路的輸入端，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后一并連接到程控信號(hào)處理電路的輸入端，再由程控信號(hào)處理電路的輸出端連接到一 LFP低通濾波電路的輸入端，從LFP低通濾波電路獲得模擬量信號(hào)后由此輸出端連接到ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LCR測(cè)試儀，其特征在于:從DSP處理器的接口處外接一校正控制端口，所述校正控制端口電性連接到一信號(hào)校正設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LCR測(cè)試儀，其特征在于:所述顯示器為一5.6寸480*320的TFT顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LCR測(cè)試儀，其特征在于:所述ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器為24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LCR測(cè)試儀，其特征在于:從DSP處理器的輸出端還電性連接一 USB控制器，該USB控制器連接到USB接口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種LCR測(cè)試儀，其特征在于包括DSP處理器，以及與DSP處理器相連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、源程序存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPLD邏輯器件、信號(hào)輸入輸出接口、通訊電路、程控I/V轉(zhuǎn)換電路、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程控信號(hào)發(fā)生器、程控信號(hào)處理電路、輸出程控放大電路和程控差分放大電路。本實(shí)用新型利用程控信號(hào)發(fā)生器的輸出端分別信號(hào)連接到輸出程控放大電路和程控信號(hào)處理電路的輸入端，對(duì)被測(cè)物輸入正弦信號(hào)，程控差分放大電路和程控I/V轉(zhuǎn)換電路將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后，再由低通濾波電路將獲得模擬量信號(hào)由ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，從而通過DSP處理器后由顯示器獲得高準(zhǔn)確度的阻抗、電感量、電容量等，測(cè)試高效快速，顯示結(jié)果方便讀出、計(jì)量和后期分析。
文檔編號(hào)G01R27/26GK203012023SQ201320021478
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者唐志娟 申請(qǐng)人:蘇州茂鼎電子科技有限公司