简易综合测试仪

摘  要

随着现代化技术的不断发展，智能化数字表的功能越来越强，其使用范围也会越来越广泛。采用智能化数字仪器不仅能提高测量准确度，而且能提高电测量技术的自动化程度，从而提高计量检定人员的工作效率。

    选频电平表是高灵敏度、高精密的电平测量仪表,它与电平振荡器配套可构成完整的传输测试设备,在电力系统中用于电力载波和电力线保护设备的电平、增益、衰减等特性的测试,以及高频保护收发讯机的测量调试。

    选频电平表与电平振荡器随着微电子技术的发展而不断更新换代,采用国际先进的数字直接合成技术(DDS) 使频率稳定度达到了晶振的水平且技术性能显著提高,并使设备日益集成化、小型化、通用化。

    本文主要介绍包含选频电平（电压）表和电平振荡器的简易综合测试仪以及具体设计, 选频电平（电压）表采用真有效值/ 直流转换芯片AD637把被测交流信号电压转换为与其有效值相等的直流电压，再经过A/D转换器采样后得到被测信号的电压有效值。电平振荡器采用直接数字频率合成芯片AD9851 进行频率合成，输出频率、增益可控的正弦波，并具有幅频特性测试和幅频特性数据存储回放功能。

关键词： 选频电平表 电平振荡器 DDS 直接数字频率合成

目 录

摘要…………………………………………………………………………………………………..I

Abstract………………………………………………………………………………………………..II

1 绪论………………………………………………………………………………………..…..….1

2 总体设计方案…………………………………………………...………………………….…..2

2.1 系统总体结构………………………………………………………………….……………2

2.2 系统硬件结构…….…….………………………………………………………………2

2.3 系统总体软件流程…………………………………………………………………….……4

3 电压测量及要求…………...……………………………………………………………………….6

4 电平表的设计方案与要点………………………………….……………………………..…...8

4.1 电平表的设计方案选择………………………..……………………..…………….………..8

4.2 电平表的设计要点…………………………………………..……………..………………8

    4.2.1电平(电压)表技术指标分析…………………………………………………………..8

    4.2.2电路设计要点…………………………………………………………………………..9

      4.2.3 自动零点调节功能和自动量程转换功能…………………………………………...10

5电平表的设计……………………………………………………………..….……….…..11

5.1电平表各模块设计………………………………………….…………………...11

5.1.1 程控放大器模块………………………………………………………...........…..11

5.1.2 真有效值转换模块…………………………………………………………………11

5.1.3 模/数转换模块……………………………………………………….................12

6 电平振荡器的设计方法…………………………………………………………….....…13

6.1 方案选择…………………………………………….…..………….………….....….13

6.2 直接数字频率合成技术(DDS - Direct Digital Synthesis)…………………………………...15

6.2.1 直接数字频率合成技术原理………..………………………………………………15

6.2.2 DDS的性能特点…………….………………………………………………..……..16

6.3 电平表的设计要点…………………………………………………………..………..17

6.3.1 AD9851 DDS集成芯片性能分析…………………………………………….…..17

6.3.2 DDS信号源电路(含宽带放大器)的设计……………………….…………….…….18

6.3.3 输出电路(含步进衰减器)的设计…..………………………………………………..19

7 电平振荡器的设计……………………………………………………..………….……20

7.1 合成频率值的控制……………………………………………………………………………21

7.2 幅值控制………………………………………………………………………………………21

7.3使用继电器实现数控开关…………………………………………………………………….21

8  LCD显示设计……………………………………………………………………………………..23

8.1 LCD显示电路设计……………………………………………………………………………..23

8.2 LCD显示电路软件设计………………………………………………………………………...24

9  抗干扰措施……………………………………………………………………………………….25

10 结论…………………………………………………………………………………………….......26

致 谢………………………………………………………………………………..…………….……27

参考文献…………………………………………………………………………………………....…28