电阻分检仪课程设计.docVIP

电 阻 分 检 仪 摘 要 现代生活日新月异,人们一刻也离不开电。在用电过程中就存在着用电安全问题,为了避免事故发生,就要求经常测量各种电器设备的电阻值。判断其绝缘程度是否满足设备需要，判断其绝缘程度是否满足设备需要。 电阻分检仪实验应用三端集成稳压器W7805和W7905，电压跟随器和窗口比较器LM324，74LS86作为异或门，发光二极管，电阻和必要的保护电路，组成了电阻分检电路，实现了能够快捷的选出一级电阻的功能，有相应的LED发光显示，并制作样机。利用了现代集成芯片技术，利用恒流源电路、使用高精度双积分式A/D转换器，输出精度高，检测准确。采用三又二分之一位LED大数显读数直观清晰：上下限可任意设定，使用方便，实现了自动化、智能化。A/D转换器 1.2各个组成部分的作用分别为 1 交流变压电路 电网提供的交流电一般为220V（或380V），而各种电子设备所需要直流电压幅值却各不相同。因此，常常需要将电网电压先经过电源变压器，然后将变换以后的二次电压再去整流，滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。 2 整流电路 整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替的正弦交流电压整流成为达标方向的脉动电压。但是，这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分，距理想的直流电压还差得很与远。 3 滤波器 滤波器主要由电容，电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。但是，当电网电压或负载电流发生变化时，滤波器输出直流电压的幅值也将随之变化。 4 稳压电路 稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。 5 电压跟随器 输入高阻抗，输出低阻抗的特性，使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使得后一级的放大电路更好的工作。因为，电压放大器的输出阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候，就需要电压跟随器来从中进行缓冲，起到承上启下的作用。 6 比较器 单限比较器和滞回比较器在输入电压单一方向变化时，输出电压只跃变一次，因而不能检测输入电压是否在两个给定电压之间，而窗口比较器具有这一功能。在元件选择与分类，或对生产现场进行监视与控制时，窗口比较器是很有用的。 7 显示电路 该电路由异或门与三个发光二极管组成。在终端显示出各种检测信号状态。 2 主要电路图 2.1 检测电路 1 原理图 图⑵ 2 电路工作原理 U2A的输出电压Ux随Rx阻值的增大而增大（电压跟随器）。当Ux大于UR1时，必定也大于UR3，此时U2B和U2C的输出电压均为UOH，因此D5导通发光，而D6和D7截止不亮，反之当Rx较小使Ux小于UR1时，必定也小于UR3 ，此时A3和A2输出电压均为UOL，因此D5和D6截止，D7导通发光。当 UR3UxUR1时，UO2=UOH,UO3=UOL,因此D5和D7均截止不亮，而D6导通发光。根据以上分析，当Ux与UR1和UR2满足以下条件时： Rx=1.05Rn, Ux=UR1 Rx=0.95Rn, Ux=UR2 就能利用发光二极管正确指示被测电阻 是否符合选择要求。 化简得： 只要在R1,R2,R3中选定一个电阻值，便可由上列式求出另两个电阻值。例如：取R1=10KΩ,则R3=10KΩ,R2=526Ω 不论Rn取何值，Rx的选择范围都是(0.95—1.05)Rn，因此，同一选择器可以用来选择任意标准值的电阻，只要改变Rn即可。 2.2 电压跟随器 电路的主要特点是：高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1 电路的作用：具有缓冲、隔离、提高带载能力，完成阻抗匹配的功能。 输入高阻抗，输出低阻抗的特性，使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使得后一级的放大电路更好的工作。因为，电压放大器的输出阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候，就需要电压跟随器来从中进行缓冲，起到承上启下的作用。 2.3 比较器 图⑶ （a）过零比较器电路 （b）电压传输特 图3（a）为加限幅电路的过零比较器，DZ为限幅稳压管。信号从运放的反相输入端输入，参考电压为零,从同相端输入。 当Ui＞0时，输出UO＝-(UZ+UD)，当Ui＜0时，UO＝+(UZ+UD)。其电压传输特性如图3（b）所示。过零比较器结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。 图4 滞回比较器 如图4所示，从输出端引一个电阻分压正反馈支路