智能电流测试仪表的实现方案和案例_开题报告

课题研究意义和背景 

随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于各种工业监控系统中。现有的特种电源设备在电机等电器产品或电容、压敏电阻等电子元件测试时。只能提供单一的输出电压和输出电流，当被测产品由于自身特性出现故障导致电流迅速上升或迅速下降从而不在正常电流工作区时，电源设备本身不能做出任何反应．这时只能通过人的目测来判断被测器件是否出现故障。而目测无法判断出故障瞬间电流的多少。造成测试的误差，甚至损坏电源设备。

智能电流测试仪采用单片机作为电流板的核心控制元件，针对现有电源设备在测试电容和压敏电阻等元件出现故障时不能实时反映故障电流等不足，提供了可以实时检测的输出电流，在被测产品电流不在正常工作区间时迅速切断电源并报警，准确显示了瞬间。故障电流值。有利于自动化测试，切实提高了生产效率和测试质量。采用单片机的电流测试仪，精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大的生命力。新型电流测试仪以其高准确度、高可靠性、高分辨率、高性价比等优良特性倍受人们的青睐。

智能电流测试仪表发展现状

80年代，微处理器被用到仪器中，仪器前面板开始朝键盘化方向发展，测量系统常通过IEEE—488总线连接。不同于传统独立仪器模式的个人仪器得到了发展等。

90年代，仪器仪表的智能化突出表现在以下几个方面：微电子技术的进步更深刻地影响仪器仪表的设计；DSP芯片的问世，使仪器仪表数字信号处理功能大大加强；微型机的发展，使仪器仪表具有更强的数据处理能力；图像处理功能的增加十分普遍；VXI总线得到广泛的应用。

近年来，智能化测量控制仪表的发展尤为迅速。国内市场上已经出现了多种多样智能化测量控制仪表，例如，能够自动进行差压补偿的智能节流式流量计，能够进行程序控温的智能多段温度控制仪，能够实现数字PID和各种复杂控制规律的智能式调节器，以及能够对各种谱图进行分析和数据处理的智能色谱仪等。

国际上智能测量仪表更是品种繁多，例如，美国HONEYWELL公司生产的DSTJ-3000系列智能变送器，能进行差压值状态的复合测量，可对变送器本体的温度、静压等实现自动补偿，其精度可达到±0.1％FS；美国RACA-DANA公司的9303型超高电平表，利用微处理器消除电流流经电阻所产生的热噪声，测量电平可低达-77dB；美国FLUKE公司生产的超级多功能校准器5520A，内部采用了3个微处理器，其短期稳定性达到1ppm，线性度可达到0.5ppm；美国FOXBORO公司生产的数字化自整定调节器，采用了专家系统技术，能够像有经验的控制工程师那样，根据现场参数迅速地整定调节器。这种调节器特别适合于对象变化频繁或非线性的控制系统。由于这种调节器能够自动整定调节参数，可使整个系统在生产过程中始终保持最佳品质。

二、^范文提纲

绪论

电流测试仪市场需求分析

电流测试仪应用现状的分析

电流测试仪的主要应用

电流测试的主要控制方法

电流测试方式

智能电流测试仪的实现方案介绍

基于STC单片机的电流测试仪设计案例需求

电流测试仪主要设计任务

电流测试仪主要性能要求

电流测试仪硬件要求

电流测试仪软件要求

基于STC单片机电流测试仪硬件设计

单片机STC接口电路设计

STC单片机基本特征

STC单片机各管脚分配使用说明

I/O扩展电路设计

I/O接口扩展

15W并行接口芯片简介及设计中的应用介绍

15W I/OI/O接口编址设计

LED显示及键盘输入电路设计

外部数据存储器扩展电路设计

信号处理电路的设计

电流检测传感器的选择

信号放大滤波电路的设计

A/D转换电路的设计

A/D接口电路的设计

基于STC单片机电流测试仪软件设计

外部芯片端口地址和控制命令字

系统主程序设计

主程序流程图

系统主程序框图

LED显示子程序设计及键盘扫描子程序设计

显示子程序设计

键盘扫描子程序设计

A/D转换子程序设计

基于STC单片机电流测试仪的主要调试（后期可能因为时间问题省略本章内容）

系统运行环境

控制系统的调制方法

各部分程序的调试

结论

三、参考文献

1.李朝青.单片机原理及接口技术. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2005 

2.夏路易. 电路原理图与电路板设计教程. 北京：希望电子出版社，2006.8

3.徐时亮，张友德. 单片机软件设计技术. 重庆：科学技术出版社，2001

4.姜志海，赵艳雷.单片机的C语言程序设计与应用.电子工业出版社.2008.5 

5.赵茂泰.智能仪器原理及应用.1999.3

6.曹 卫，基MSP430单片机的智能多功能电流测试仪AUTOMATION & INSTRUMENTATION 2008,23(5)

7、杨学昭，王东云.单片机原理、接口技术及应用.西安电子科技大学出版社.2009

8、陈海宴.51单片机原理及应用.北京航空航天大学出版社.2011.7  

9、龚运新，罗惠敏，彭建军.单片机接口C语言开发技术.清华大学出版社，2009.2

10、蒋焕文，孙续.电子测量.中国计量出版社.1988

11、赵伟军.Protel99 SE教程.人民邮电出版社.2004