交流可擴(kuò)展的微電阻測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)和工程實際的不斷發(fā)展，在電氣、石化、材料、半導(dǎo)體等行業(yè)領(lǐng)域?qū)艿栏g測量和檢測精度的要求越來越高，但是目前尚缺乏具有普適性的測量和檢測方案。針對這一問題，結(jié)合對管道腐蝕監(jiān)測方面數(shù)據(jù)采集、分析、記錄等功能的實際需求，設(shè)計了一套可擴(kuò)展通道的高性能通用型管道腐蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　系統(tǒng)包括硬件電路的具體實現(xiàn)和配套計算機(jī)軟件的設(shè)計開發(fā)。設(shè)計思路上采用電阻法實現(xiàn)對腐蝕信息的監(jiān)測。由于傳感器采用的是管道金屬，整體阻值通常在毫歐

2、級，要實現(xiàn)對阻值變化的較高監(jiān)測分辨能力，系統(tǒng)的阻值變化分辨靈敏度需要達(dá)到微歐級。
　　論文采用交流四線法實現(xiàn)電阻監(jiān)測測量，涉及的硬件電路包括電源、交流電流源、差分放大電路、峰谷值檢測電路以及系統(tǒng)用到的STM32處理器的主控電路和STM32各模塊（ADC、DAC、USART等）的外圍電路。論文中采用了美國國家儀器公司(NI)的Labview虛擬儀器軟件做為計算機(jī)端程序開發(fā)工具，軟件功能包括串口通信、文件IO、數(shù)字濾波及阿爾泰采集卡控

3、制程序等。
　　系統(tǒng)的核心設(shè)計思想在于選取參比傳感器和腐蝕傳感器的電阻比值信息對腐蝕情況進(jìn)行監(jiān)測，以阻值變化量作為具體評估對象。系統(tǒng)分別采用了提取交流信號峰峰值和對交流信號進(jìn)行數(shù)字化鎖定放大處理兩種方式進(jìn)行監(jiān)測測量。論文中分析了使用系統(tǒng)進(jìn)行的對傳感器溫升效應(yīng)引起的阻值變化進(jìn)行的監(jiān)測實驗，并對兩種監(jiān)測方式得到的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行了比對分析。從獲得的實驗數(shù)據(jù)看，設(shè)計的利用峰峰值做為測量對象得到的結(jié)果與基于采集卡的數(shù)字化鎖定放大方式的到的測量