微小電流測量儀設(shè)計任務書

實驗7? 微小電流測量儀設(shè)計任務書

微小電流測量儀可將較小電流以數(shù)字的方式直觀、準確的顯示出來。

一、設(shè)計目的

1．掌握微小電流的測試方法及工作原理。

2．通過設(shè)計、安裝、調(diào)試電路，提高分析問題，解決問題的能力。

二、設(shè)計內(nèi)容及要求

1．設(shè)計微小電流測量儀。測量范圍：0 ~ 200μA。

2．根據(jù)原理框圖各部分的功能，查閱資料，完成單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。（注意所選器件經(jīng)濟性、實用性）

3．繪制總體電路原理圖。布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于看圖、有利于對圖的理解和閱讀。

4．列出所用元器件清單，報實驗室備件。

5．按照設(shè)計電路原理圖在面包板上安裝、調(diào)試電路；測量、繪制各點波形。

6．寫出總結(jié)報告。

三、電路基本原理

被測信號是石英鐘平均功耗電流，是一微小的不規(guī)則的電流。由取樣電路，不失真的將電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號。電子模擬開關(guān)的作用是在一定的時間內(nèi)，把被測信號取進來，送至積分電路，取其電壓的平均值。電壓信號送至3 位A/D轉(zhuǎn)換電路，最后通過顯示器顯示測量數(shù)據(jù)。

四、安裝、調(diào)試電路

1. 單元電路安裝調(diào)試

電路設(shè)計好之后，便可進行安裝、調(diào)試。

通常應該是插接一個單元的電路、檢查無誤、通電調(diào)試，通過之后再進行下一個單元電路的插接、檢查和調(diào)試。

2. 整機調(diào)試

全部電路調(diào)通之后要進行整機調(diào)試、電路性能、參數(shù)的測試。要做以下幾步：

⑴ 調(diào)零

這一步是系統(tǒng)調(diào)零。方法是：將取樣電路輸入端懸空，不接輸入信號，用示波器觀察積分電路的輸出信號或者通過數(shù)字電壓表測量輸出信號。若電路輸入為零，輸出不為零時，應調(diào)整調(diào)零電路，使其輸出為零。

⑵ 定標

將一個已知電流輸入到取樣電路的輸入端，測量積分電路的輸出或者通過數(shù)字電壓表觀察輸出信號。方法是：取一個10K標準電阻，一端接1.5V電壓，另一端接入取樣電路的輸入端，根據(jù)歐姆定律，可知被測電流應為150μA，所以電路的輸出應顯示為150μA。若測量值不為150μA，應調(diào)整測量電路的放大倍數(shù)。

只有以上兩步做好之后，才能進行下一步。

⑶ 測量

將被測信號接入測量電路的輸入端，此時電路的輸出顯示值即是被測信號的準確值。

⑷ 記錄各點波形

循著信號的流向，用示波器分別測量各點波形。注意觀察波形的幅值、形狀、相位關(guān)系等等。

五、供參考選擇的部分元器件

1．3 位A/D轉(zhuǎn)換電路5G14433???????????? 1片

2．BCD七段鎖存/譯碼/驅(qū)動器5G4511??????? 1片

3．七路達林頓驅(qū)動器陣列5G1413??????????? 1片

4．高精度能隙基準電源5G1403????????????? 1片

5．共陰極數(shù)碼管?????????????????????????? 4只

6．石英諧振器（諧振頻率為4.194304MHz）?? 1只

7．石英鐘機芯???????????????????????????? 1只

8．集成電路芯片（按照設(shè)計電路自選型號）?? 數(shù)片

9．電阻、電容、連接導線?????????????????? 若干