电阻测量开题报告

论文题目 课题性质 学生姓名 学 号 系 别 基于单片机的电阻测量的设计与制作 基础研究 应用课题 √ 设计型 调研综述 理论研究 吴斌 信息工程系 指导教师 专 业 班 级 熊勇勇 电子信息工程 2010级电信本 一丶研究目的及意义 目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻的大小。因此，设计可靠，安全，便捷的电阻测试仪具有极大的现实必要性。通常情况下，电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或频率后进行测量。电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。由于测量电阻方法多并具有一定的复杂性，所以本设计是基于单片机和AD转换器实现电阻的测量。采用ADC0809，实现由模拟电压转换到数字信号，通过单片机系统处理后，由LED显示被测量的电阻的电阻值。测量范围为1Ω~ 5KΩ，精度大于98%。 学生签名：吴斌 2013年 11月 16日 二、国内外相关研究现状 在我国1997年05月21日中国航空工业总公司研究出一种电阻在线测量方法及装置等电位隔离方法，用于对在线的电阻元件实行等电位隔离，其特征在于，(1)将一个运算大器的输出端与其反相输入端直接连接，形成一个电压跟随器；(2)将基准精密电阻(R)的一端与被隔离的在线元件(Z↓[x])的一端通过导线连接，基准精密电阻(R)的另一端与信号源(V↓[i])或者地连接被隔离的在线元件(Z↓[x])的另一端通过导线与地或者信号源(V↓[i])连接，基准精密(R)与被隔离的在线元件(Z↓[x])连接的一端同时与运算放大器的同相输入端连接；(3)通过导线将放大器的输出端与线路板上所有的隔离点(C)连接，隔离点(C)的确定方法是：在线路板上凡是与被隔离的在线元件(Z↓[x])靠近信号源(V↓[i])的一端(A)相连的电阻、电容、电感元件的另一端均为隔离端(C)。中国本土测量仪器设备发展的主要瓶颈。尽管本土测试测量产业得到了快速发展，但客观地说中国开发测试测量仪器还普遍比较落后。每当提起中国测试仪器落后的原因，就会有许多不同的说法，诸如精度不高，外观不好，可靠性差等。实际上，这些都还是表面现象，真正影响中国测量仪器发展的瓶颈为： 1.测试在整个产品流程中的地位偏低。由于人们的传统观念的影响，在产品的制造流程中，研发始终处于核心位置，而测试则处于从属和辅助位置。关于这一点，在几乎所有的研究机构部门配置上即可窥其一斑。这种错误观念上的原因，造成整个社会对测试的重视度不够，从而造成测试仪器方面人才的严重匮乏，造成相关的基础科学研究比较薄弱，这是中国测量仪器发展的一个主要瓶颈。实际上，即便是研发队伍本身，对测试的重视度以及对仪器本身的研究也明显不够。 2.面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。本土仪器设备厂商只是重研发，重视生产，重视狭义的市场，还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用，但无法满足目前整体解方案流行年代的需求。所以，为了快速缩小与国外先进公司之间的差距，国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长，为这一过渡提供了根本动力，应该利用这些动力，跟踪应用技术的快速发展。 3.缺乏标准件的材料配套体系。由于历史的原因，中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业，标准化的研究也没有跟上需求的快速发展，从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观，但距离整个产业的要求还有一定距离。所以，还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有，在技术水平没有达到的条件下，一味地追求精度或追求高指标，而没有处理好与稳定性之间的关系。上述这些都是制约本土仪器发展的因素。近年来我国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视，状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低谷阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国本土仪器取得了长足的进步，特别是通用电子测量设备研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展，为中国的测试测量仪器行业带来了新的契机，加上各级日益重视，以及中国自主应用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计年鉴中可以看出，中国的测试测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品。 三、研究内容 电阻是基本电参数之一常在直流条件下测量也有在交流情况下测量的。工程上常用的电阻范围为 10 的负七次方～10 的负十五次方欧。 在材料研制、基本研究或特殊情况下进行实验时，测量电阻的范围一般扩大到接近零欧至 10 的负十八次方欧。 在物理学中，用电阻（Resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高 1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻是所有电子电路中使用最多的元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，还与导体长度、粗细、材料有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高 1℃时电阻值发生变化的百分数。多数（金属）的电阻随温度的升高而升高，一些半导体却相反。 四、研究方法 伏安法：用于测量直流电阻。用电流表和电压表测出回路中的电压、电流利用欧 姆定律计算出电阻大小。三表法：用电流表、电压表和功率表测量交流电阻。对于纯交流电阻，也可用伏 安表法进行测量。但通常交流电阻常和其他电参数如电感、电容混合 在一起，有时交流电阻还包括代表铁心损耗或介质损耗的等值电阻。为 此，常采用三表法来测量。若以阻感或阻容串联等值电路来代表被测阻 抗则交流电阻 R＝P/I2其中 P 为功率，I 为电流。欧姆表法：用欧姆表、多用表中的欧姆档及高阻计直接测量电阻。机械式欧姆表 及多用表主要用于测量中值电阻准确度一般较低。数字欧姆表的测量 范围为 0.1 毫欧～10 兆欧数字多用表能测 2 兆欧以下的电阻，误差不 超过 ±0.2％。测量高压电力设备或线路的绝缘电阻一般用高阻计。电桥法：利用直流电桥、经典交流电桥测量电阻。 五、工作进度： 2013年10月7日—10月9日：选题，确定论文题目。 2013年10月10—11月21日：查阅、收集相关技术资料，完成开题报告、任务书及外文翻译。 2013年11月22日—12月31日：据设计要求，制定总体设计规划，拟定论文提纲。 2014年 3月1日—3月7日：执行系统设计。 2014年 3月8日—3月15日：驱动系统设计。 2014年 3月16日—3月31日：控制要求分析。 2014年 4月1日—4月15日：控制系统设计。 2014年 4月16日—5月1日：C语言程序设计。 2014年 5月2日—5月9日：完成论文的修订工作，制作幻灯片。 六、参考文献： [1] 徐爱钧，《智能化测量控制仪表原理与设计》(第二版)[M].北京；北京航空航天2004. [2] 邓木生，周红兵，《模拟电子电路分析与应用》[M].北京：高等教育出版社，2008. [3] 邓木生，周红兵，《数字电子电路分析与应用》[M].北京：高等教育出版社，2008. [4] 吴金戊，沈庆阳，郭庭吉.《8051单片机实践与应用》[M].北京清华大学出版社，2002. [5] 张国勋，《缩短AD7705A/D采样程序时间的一种方法》[J].《电子技术应用》，1993，第一期. [6] 刘修文，实用电子电路图集，北京，中国电力出版社，2005. [7] 黄智伟，全国大学生电子设计竞赛技能训练，北京，北京航空航天大学出版社，2007. [8] 王昊，李昕，集成运放应用电路设计360例.北京.北京电子工业出版社，2007. [9] 邓木生，周红兵，《数字电子电路分析与应用》，高等教育出版社 [10] 《电子CAD技术》，电子工业出版社. 指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 所在教研室意见： 教研室签章： 年 月 日 填写说明

1.指导教师意见填写对本课题的深度、广度及工作量的意见和对论文结果的预测； 2.所在教研室审查意见包括对指导教师意见的认定和是否同意开题等； 3.本开题报告打印存档，但签名部分必须由指导教师或学生亲笔签名。