<meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>

          新聞中心

          EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設計應用 > 基于ARM的微波頻率自動測量系統(tǒng)設計

          基于ARM的微波頻率自動測量系統(tǒng)設計

          作者: 時間:2013-09-23 來源:網(wǎng)絡 收藏

          1.引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/174668.htm

          通常微波所指的是分米波、厘米波和毫米波。關(guān)于其頻率范圍,一種說法是:

          300MHz ~ 300GHz(1MHz =106Hz,1GHz =109 )相應的自由空間中的波長約為1m~1mm.

          微波技術(shù)的興起和蓬勃發(fā)展,使得國內(nèi)大多數(shù)高校都開設微波技術(shù)課程。但還存在以下問題:測量時,由手工逐點移動探頭并記錄各點讀數(shù),然后手工計算實驗結(jié)果并繪圖。測量項目單一、精度低、測量周期長,操作也較為繁瑣。本文主要研究一種實用的基于Labview的速調(diào)管微波頻率自動測量系統(tǒng)。

          2.系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

          系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。由下位機跟上位機構(gòu)成。微處理器通過驅(qū)動電路來步進電機,帶動諧振式頻率計的套筒轉(zhuǎn)動,處理器采樣檢波電流,傳送到上位機LabVIEW界面顯示,并利用PC機強大的數(shù)據(jù)處理功能,分析出電流最小值,計算出所測頻率。

          3.系統(tǒng)硬件設計

          3.1 微處理器系統(tǒng)電路的設計

          本系統(tǒng)選用的微處理器是S3C44B0.2.5VARM7TDMI內(nèi)核,3.0~3.6V的I/O操作電壓范圍??赏ㄟ^PLL鎖相環(huán)倍頻高至66MHz;71個通用I/O口;內(nèi)嵌有8通道10位ADC,本系統(tǒng)選取了通道1作為晶體檢波器電流輸入通道。

          3.2 復位電路

          系統(tǒng)沒有采用RC電路作為復位電路,而使用了電壓監(jiān)控芯片SP708SE,提高了系統(tǒng)的可靠性。復位電路的RST 端連接到S3C44B0的復位引腳nRESET,因為S3C44B0的復位信號是低電平有效,所以當系統(tǒng)掉電或復位按鍵SW_RST被按下時,電源監(jiān)控芯片RST 引腳立即輸出復位信號,使S3C44B0芯片復位。

          3.3 諧振式頻率計自動測量電路的設計

          3.3.1 定標法測頻率原理

          為了實現(xiàn)頻率的自動化測量,本系統(tǒng)采用步進電機帶動頻率計的轉(zhuǎn)動,當腔體轉(zhuǎn)到了諧振位置時候,到達檢波器的微波功率明顯下降,檢波電流出現(xiàn)明顯的下降,而這個位置對應的頻率就是所測頻率。步進電機帶動下的是非只讀式頻率計,所以先要用定標的方法,擬合出頻率與刻度的對應關(guān)系式。定標法:同時配合兩種頻率計,一種是只讀式的,可直接讀出頻率;另一種是非只讀式的,只有刻度,不能直接讀出頻率。首先手動轉(zhuǎn)動非只讀式頻率計到一個諧振的位置,記錄這時的刻度,然后再轉(zhuǎn)動只讀式頻率計,到另外一個諧振位置,記錄對應的頻率。重復這種操作,測出盡量多的頻率和刻度對應點,根據(jù)測得數(shù)據(jù)再用最小二乘法擬合出兩者的對應關(guān)系式。最后改換用步進電機帶動非只讀式頻率計轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)動到檢波電流出現(xiàn)明顯的“吸收谷”時,讀得這時的刻度,根據(jù)擬合出來的刻度與頻率關(guān)系式,就可得所測頻率。

          3.3.2 步進電機及自動電路

          步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。通俗一點講:當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度??梢酝ㄟ^脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度,達到調(diào)速的目的。

          本系統(tǒng)采用二相步進電機,具有如下一些特點:只需將電機與驅(qū)動器接線的A+和A-(或者B+和B-)對調(diào)即可實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)動方向;步進角為1.8°的兩相四線混合式步進電機,并把細分驅(qū)動器的細分數(shù)設置為8,電機的運轉(zhuǎn)分辨率為每個脈沖0.225°。為了有效驅(qū)動電機,本文采用了基于TA8435H芯片的驅(qū)動電路。實際應用電路如下圖3-2所示,芯片的輸入信號有使能控制、正反轉(zhuǎn)控制和時鐘輸入。

          通過光耦器件TLP521可將驅(qū)動芯片跟輸入級進行電隔離,起到邏輯電平隔離和保護作用。

          M1,M2分別接高電平,所以為1/8細分方式。

          由于REF IN引腳接高電平,因此VNF為0.8V.

          輸出級斬波電流為VNF/RNF=0.8/0.8=1A,因此R212、R213要選用功率大一些的電阻。選用不同的二相步進電機時,應根據(jù)其電流大小選擇合適的R212和R213.R21和C5組成復位電路,D1~D4快恢復二極管可用來泄放繞組電流。

          電路中用到微處理器S3C44B0引腳PC0,PC1,PC2給驅(qū)動電路分別輸出使能,正反轉(zhuǎn),時鐘信號,通過控制輸出脈沖的間隔可以控制電機轉(zhuǎn)動的速率,而輸出脈沖個數(shù)可控制步進電機走動的步數(shù),達到控制頻率計腔體位置目的。電路輸出端口A, A, B, B接二相步進電機對應輸入端子。

          3.3.3 檢波電流I/V轉(zhuǎn)換及放大電路

          檢波晶體的作用是將微波微弱信號轉(zhuǎn)換成直流信號。故可觀察檢波電流是否出現(xiàn)“吸收波谷”來判斷腔體是否到達諧振位置。本系統(tǒng)將檢波電流經(jīng)過處理之后傳送到上位機的LabVIEW界面顯示,觀察是否到諧振位置。

          電子管相關(guān)文章:電子管原理



          上一頁 1 2 下一頁

          關(guān)鍵詞: 測試測量 放大器 控制

          評論


          相關(guān)推薦

          技術(shù)專區(qū)

          關(guān)閉
          看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();