基于混沌Duffing振子的超聲阻抗測(cè)試及其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).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ARMCortex-M3為控制核心、過零檢測(cè)相位差和切換算法為主、帶寬為1KHz～900KHz、步進(jìn)精度0.1Hz的超聲阻抗測(cè)試系統(tǒng)。
　　基于壓電器件的等效電路模型，利用導(dǎo)納圓理論圖測(cè)量壓電器件阻抗特性參數(shù)及過零檢測(cè)相位差測(cè)量原理，構(gòu)建了一套完整的超聲阻抗性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)。通過單片機(jī)控制信號(hào)產(chǎn)生幅值固定、頻率可變的正弦信號(hào)，經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)壓電器件產(chǎn)生超聲高頻振動(dòng)，并采集壓電器件兩端的

2、電壓、電流及相位差信號(hào)，通過RS232串口通訊傳給上位機(jī)并繪制壓電器件的阻抗特性曲線和導(dǎo)納圓，得到壓電器件相關(guān)特性參數(shù)。
　　硬件方面，該系統(tǒng)主要由掃頻信號(hào)生成模塊(DDS)、功率放大模塊、電阻切換模塊、信號(hào)處理模塊、電壓和電流信號(hào)真有效值采集模塊、控制單元模塊六大模塊組成。另外對(duì)光耦隔離、串口通訊等做了詳細(xì)闡述。
　　軟件方面，在keilc下開發(fā)了控制系統(tǒng)的C程序下位機(jī)軟件，控制各模塊的有效運(yùn)行;上位機(jī)采用基于Labvie

3、w虛擬儀器的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)壓電器件頻率-對(duì)數(shù)阻抗，頻率-相位差，頻率-導(dǎo)納實(shí)部\虛部，頻率-阻抗實(shí)部\虛部等五種阻抗特性曲線顯示及其阻抗特性參數(shù)計(jì)算。最后，將上位機(jī)輸出結(jié)果分別與國內(nèi)阻抗分析儀PV70及國際標(biāo)準(zhǔn)Agilent4294A的測(cè)試結(jié)果比較異同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該套設(shè)備硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的可行性，能夠測(cè)量壓電器件各主要相關(guān)參數(shù)，并動(dòng)態(tài)顯示阻抗特性曲線，可用于壓電器件的參數(shù)測(cè)試與性能評(píng)估。同時(shí)針對(duì)本系統(tǒng)的不足，將混沌Duffin