寬頻帶高精度壓電器件阻抗測(cè)試系統(tǒng).pdf

1、本文針對(duì)壓電器件測(cè)試的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了一款以AVR為控制核心、自適應(yīng)掃頻和切換算法為主、具有分頻采集的寬頻帶、高精度壓電器件阻抗測(cè)試系統(tǒng)，其帶寬20 kHz～2 MHz、步進(jìn)精度0.1 Hz、阻抗精度為0.001Ω。
　　理論上詳細(xì)推導(dǎo)了壓電器件在諧振點(diǎn)附近等效電路的數(shù)學(xué)模型并引出導(dǎo)納圓理論，據(jù)此構(gòu)造了壓電器件的電壓-電流法測(cè)試電路模型。在算法方面，針對(duì)高頻小信號(hào)難采集、易失真的特點(diǎn)提出采樣電阻切換和自適應(yīng)掃頻算法，并通過(guò)理論推導(dǎo)

2、和對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的可行性。
　　在硬件方面，該系統(tǒng)主要由如下三個(gè)模塊組成：直接數(shù)字式頻率合成器、閉環(huán)可控增益、七階無(wú)源橢圓濾波器組成掃頻信號(hào)源模塊；變壓器、采樣電阻切換網(wǎng)絡(luò)和換能器構(gòu)成壓電器件阻抗測(cè)試網(wǎng)絡(luò)；有效值處理、模數(shù)轉(zhuǎn)化和AD8302等組成幅度和相位采集模塊。另外，開發(fā)了電源保護(hù)、光耦隔離、串口通訊等模塊。
　　在WINAVR-2010下開發(fā)了控制系統(tǒng)的C程序軟件。編寫了AD9850驅(qū)動(dòng)程序、閉環(huán)增益控制程序、采