高精度交直流多功能標(biāo)準(zhǔn)源的設(shè)計與研究.pdf

1、在計量領(lǐng)域中為保證測量儀器的準(zhǔn)確性，首先需要用高精度的標(biāo)準(zhǔn)源對其進(jìn)行校準(zhǔn)。因此標(biāo)準(zhǔn)源的精度直接影響著測量結(jié)果。同時，校準(zhǔn)過程中往往需要在多個物理量之間同時進(jìn)行，考慮到目前這種精度和功能的標(biāo)準(zhǔn)源大多來自國外且價格昂貴，本文研究設(shè)計一種高精度交直流多功能標(biāo)準(zhǔn)源來滿足這一科研需求。
　　本文從實際測量工作出發(fā)，研究了國內(nèi)外這種標(biāo)準(zhǔn)源的發(fā)展現(xiàn)狀;結(jié)合國情和實際，提出設(shè)計要求，給出本文的設(shè)計指標(biāo)，對高精度交直流多功能標(biāo)準(zhǔn)源的設(shè)計作出總體方案

2、。然后分別對可調(diào)直流電壓基準(zhǔn)、信號源、電壓電流放大器、反饋系統(tǒng)、模擬電阻、控制系統(tǒng)等核心電路進(jìn)行詳細(xì)的硬件和軟件設(shè)計。并對其各個部分的穩(wěn)定性、誤差等參數(shù)進(jìn)行分析，確保其達(dá)到本文的設(shè)計指標(biāo)。
　　本文應(yīng)用STM32F205RET6作為整個系統(tǒng)的控制核心，提高了系統(tǒng)的運算速度和精度。同時，采用美國ADI公司最新生產(chǎn)的AD5791這樣的高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器來作為數(shù)模轉(zhuǎn)換的核心，該芯片既控制著直流基準(zhǔn)的輸出也調(diào)控著信號源輸出的幅值。用鎖相環(huán)原

3、理合成低頻信號源減少雜波和誤差。并通過相應(yīng)放大器將各電量放大到所需量程，用反饋系統(tǒng)控制其精度，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。此外，本文還運用了基于最小二乘法的校準(zhǔn)技術(shù)對被測數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)來消除系統(tǒng)誤差，提高了標(biāo)準(zhǔn)源的精度。最后對各個參數(shù)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)的測試，測試結(jié)果滿足設(shè)計要求。
　　本文所研究和設(shè)計的高精度交直流多功能標(biāo)準(zhǔn)源輸出穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，大大提高了國內(nèi)計量檢測領(lǐng)域的校準(zhǔn)精度，可以廣泛的應(yīng)用于高分辨率儀表的校準(zhǔn)。同時為日后研究