导线参数测试仪的研制

论文摘要

导线是电力传输、传递信息的重要媒介,因此其应用范围广。但当前市场上假冒伪劣产品问题严重,缺斤短两现象也较为普遍,电线每卷长度的短缺就是一个突出的问题。因此,对导线的监督检验尤为重要。当前市场上还没有出现测量导线电阻、电阻率、长度、直径等参数综合测量的仪器。因此本课题设计了一台以高性能单片机为控制器的导线参数测量装置。本文首先介绍了当前导线参数测量的发展现状,在对当前导线参数测量中所应用到的测量方法进行分析的基础之上,提出了基于高性能单片机的导线参数测量装置的总体方案,设计了该装置各主要功能模块的硬件电路,包括恒流源电路设计,AD转换电路设计,放大电路设计等。之后在软件设计中给出了装置系统主程序的设计,包括测量过程的控制程序、温度的测量程序以及键盘显示程序,并加入了对测量数据进行处理的软件设计,有效提高了系统性能,降低了硬件成本。最后对装置的测量精度及性能作了初步的测试,并给出了导线各参数的测试结果。从测试的结果可以看出该导线测量方法有潜力达到很高的精度,能够应用到实际的导线测量中。而且该装置对导线参数测量的线性度和稳定性也都达到了预期要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 导线参数测量方法的发展现状
• 1.2.1 行波法测长
• 1.2.2 阻抗法测长
• 1.2.3 测量测电阻率的方法
• 1.3 论文的主要工作和关键技术
• 1.3.1 论文的主要工作
• 1.3.2 论文的关键技术
• 第2章 导线参数的测量原理及总体方案
• 2.1 导线参数测量的理论分析
• 2.1.1 电阻测量系统的理论模型
• 2.1.2 被测导线长度的测量
• 2.1.3 被测导线横截面积的测量
• 2.1.4 被测导线电阻率的测量
• 2.1.5 电流倒向电路模块设计
• 2.1.6 四线制测量模块设计
• 2.2 系统方案设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 系统硬件设计
• 3.1 单片机系统设计
• 3.2 恒流源模块设计
• 3.3 放大电路设计
• 3.4 AD转换电路设计
• 3.5 温度测量电路设计
• 3.6 键盘控制电路
• 3.7 液晶显示设计
• 3.8 本章小结
• 第4章 系统软件的设计
• 4.1 C8051F开放工具及集成开发环境IDE
• 4.2 系统主程序的设计
• 4.2.1 AD转换程序设计
• 4.2.2 显示子程序的设计
• 4.2.3 键盘控制程序设计
• 4.2.4 测温子程序的设计
• 4.3 软件滤波技术
• 4.3.1 滑动平均滤波
• 4.3.2 中位值滤波
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统校准及导线测量实验
• 5.1 实验与数据处理
• 5.1.1 导线测量拟合系数的确定
• 5.1.2 导线长度测量实验及误差分析
• 5.1.3 导线电阻率的分析
• 5.2 抗干扰技术
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢