LXI数字多用表模块的研制

作     者：苏俊高 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张毅刚

授予年度：2008年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：数字多用表 LXI Σ-ΔA/D变换 

摘      要：随着新一代自动测试总线——LXI的推出和蓬勃发展,各大仪器厂商纷纷推出自己的LXI仪器,国内对LXI仪器的研究也已经展开。以获得LXI自主性技术,积累LXI仪器开发经验为目的,本所展开了LXI关键技术及关键仪器的预先研究,本文所研制的LXI数字多用表为这次预研项目中关键仪器之一。 本文在研究以往多用表开发经验基础上,结合本所LXI接口单元的设计成果,同时兼顾仪器的高精度和高可靠性的设计原则,经广泛的调研和充分论证,提出了LXI数字多用表的设计方案。 硬件方面,采用模块化的结构设计,整个仪器划分为功能模块和接口模块两个部分,电气上相互隔离,在降低干扰,保证精度的同时,也便于仪器的调试、升级和维护。模块供电摒弃了以往多电源设计思路,采用单电源设计技术,既简化了电路设计,降低了成本,又减少了电源对测量精度的影响。本文完成了功能模块和接口模块中各部分电路详细硬件设计,分析了各部分的设计过程,重点阐述了其中的关键技术:放大衰减电路、欧姆电流源电路、A/D变换和控制电路、串行通信电路和LXI接口电路。文中还阐述了触发系统的设计,该系统支持多种触发源,包括立即触发、外触发、LXI硬线触发和LAN触发,保证了设备操作的灵活性。 在软件方面,利用软件自校零和通道补偿,提高了测量的精度。以μClinux操作系统为平台,开发了基于TCP/IP协议的服务器/客户端网络通信程序和仪器网页界面。文中还阐述了IVI-COM驱动程序的实现过程。 本文的最后在对仪器实际测试的基础上,对多用表的各功能进行了误差分析。结果表明,LXI数字多用表功能和各项技术指标符合设计要求。