高精度交直流多功能標準源的設計與研究.pdf

1、在計量領域中為保證測量儀器的準確性，首先需要用高精度的標準源對其進行校準。因此標準源的精度直接影響著測量結果。同時，校準過程中往往需要在多個物理量之間同時進行，考慮到目前這種精度和功能的標準源大多來自國外且價格昂貴，本文研究設計一種高精度交直流多功能標準源來滿足這一科研需求。
　　本文從實際測量工作出發(fā)，研究了國內外這種標準源的發(fā)展現(xiàn)狀;結合國情和實際，提出設計要求，給出本文的設計指標，對高精度交直流多功能標準源的設計作出總體方案

2、。然后分別對可調直流電壓基準、信號源、電壓電流放大器、反饋系統(tǒng)、模擬電阻、控制系統(tǒng)等核心電路進行詳細的硬件和軟件設計。并對其各個部分的穩(wěn)定性、誤差等參數(shù)進行分析，確保其達到本文的設計指標。
　　本文應用STM32F205RET6作為整個系統(tǒng)的控制核心，提高了系統(tǒng)的運算速度和精度。同時，采用美國ADI公司最新生產的AD5791這樣的高精度數(shù)模轉換器來作為數(shù)模轉換的核心，該芯片既控制著直流基準的輸出也調控著信號源輸出的幅值。用鎖相環(huán)原

3、理合成低頻信號源減少雜波和誤差。并通過相應放大器將各電量放大到所需量程，用反饋系統(tǒng)控制其精度，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。此外，本文還運用了基于最小二乘法的校準技術對被測數(shù)據進行校準來消除系統(tǒng)誤差，提高了標準源的精度。最后對各個參數(shù)的準確度和穩(wěn)定性進行了詳細的測試，測試結果滿足設計要求。
　　本文所研究和設計的高精度交直流多功能標準源輸出穩(wěn)定性好，準確度高，大大提高了國內計量檢測領域的校準精度，可以廣泛的應用于高分辨率儀表的校準。同時為日后研究