高阻测量电路——兆欧表讲述.docx

模拟电子技术基础课程设计(论文)高阻测量电路——兆欧表院（系）名称电气工程学院专业班级测控技术与仪器142班学号140301076学生姓名***指导教师起止时间： 2016.7.4—2016.7.15课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电子信息工程学号140301076学生姓名***专业班级测控142课程设计（论文）题目高阻测量电路——兆欧表课程设计（论文）任务任务要求：高阻测量电路用来测量高阻物体的阻值，需要有稳定的直流高压，为此需要将直流低电压进行升压，同时需采取稳压措施。由方波产生电路、升压电路、控制电路、采样电路等部分组成。方波信号电压送给升压电路输出直流高压；电阻分压器作为输出信号采样电路；运放及相应器件构成控制器等。技术要求：1、设计放大器所需的直流稳压电源。2、采用直流低压供电。3、量程为1～1000MΩ。4、测量阻值分三档在表头显示，即1～10MΩ、10～100MΩ、100～1000MΩ。5、利用Multisim（或EWB）进行电路仿真与调试。指导教师评语及成绩平时成绩：答辩成绩：论文成绩：作品成绩：总成绩：指导教师签字：年月日注：平时成绩占20%，答辩成绩占20%，论文成绩占40%，作品成绩20%。摘要兆欧表用来测量电气设备绝缘电阻的可携式仪表,也可用来测量某些元件的性能参数及质量好坏。主要用来检查电气设备、家用电器或电气线路对地及相间的绝缘电阻，以保证这些设备、电器和线路工作在正常状态，避免发生触电伤亡及设备损坏等事故。根据直流变压和开关稳压电源的原理先将直流电压变为方波信号，再通过脉冲变压器把电压升高，再经过滤波获得直流电压。为了稳压，对输出电压采样信号去控制方波的占空比，从而实现稳定输出电压。有了直流电压后，将微安表和被测电阻串入回路，便可测出流过电阻的电流，将流过的电流换算出对应的刻度，则可直接读出电阻的阻值。故首先将直流低电压（设用9V电池供点）升压为1000V的直流高压，然后通过整流滤波、控制电路和采样电路实现对电阻的测量。本文的设计实现的功能为能够稳定测量大电阻的电路。关键词: 兆欧表；高电压；脉冲变压器；开关稳压电源；稳定输出电压目 录第1章绪论11.1高阻测量电路——兆欧表的应用11.2本文研究内容1第2章高测量电路—兆欧表总体设计方案22.1高阻测量电路—兆欧表设计思路22.2总体设计方案框图及分析2第3章兆欧表单元电路设计43.1控制器电路设计43.2方波产生电路设计53.3 脉冲升压电路设计53.4整流滤波电路63.4.1 级数的选择63.4.2 运放的要求63.4.3滤波器的要求7第4章兆欧表电路仿真与调试94.1 Multisim仿真与调试94.2电路参数计算104.3整体电路性能分析11第5章兆欧表实物制作125.1兆欧表实物焊接125.2兆欧表作品12第6章总结14参考文献15附录I16附录 Ⅱ17第1章绪论1.1高阻测量电路——兆欧表的应用兆欧表又称绝缘摇表,是用来测量电气设备绝缘电阻的可携式仪表,也可用来测量某些元件的性能参数及质量好坏。一般只有500伏或1000伏的兆欧表，当测量高压电气设备绝缘时，经常会感到兆欧表的输出电压不足，灵敏度较低，甚至达不到查出局部性绝缘缺陷的目的。因有时用500伏兆欧表测被试品绝缘值电阻值较高，而用2500伏兆欧表测其绝缘电阻值时已低到不能使用的程度。绝缘是相对的，基本绝缘体对低压是绝缘的，但对高压不一定是绝缘的，因此，用不同电压兆欧表测出的绝缘电阻值是不同的。1.2本文研究内容本文研究内容为设计一款能够稳定测量大电阻的电路。兆欧表的选择，主要是选择它的电压及测量范围。高压电气设备绝缘电阻要求高，须选用电压高的兆欧表进行测试；低压电气设备内部绝缘材料所能承受的电压不高，为保证设备安全，应选择电压低的兆欧表。选择兆欧表的原则是不使测量范围过多地超出被测绝缘电阻的数值，以免因刻度较粗而产生较大的读数误差。技术要求：1、设计放大器所需的直流稳压电源。2、采用直流低压供电。3、量程为1～1000MΩ。4、测量阻值分三档在表头显示，即1～10MΩ、10～100MΩ、100～1000MΩ。5、利用Multisim或（EWB）进行电路仿真与调试。第2章 高测量电路—兆欧表总体设计方案2.1高阻测量电路—兆欧表设计思路要测量高阻物体的阻值，需要有稳定的直流高压，故首先将直流低电压（设用9V电池供点）升压为1000V的直流高压，同时采取稳压措施。根据直流电压和开关稳压电源的原理，可先将电池供电的直流电压变为方波信号，再通过脉冲变压器升压，然后经过整流，滤波，可获得直流高压。为了稳压，可对输出电压采样，利用采样信号去控制方波的占空比，从而实现未定输出电压。有了直流高压后，将微安表与被测电阻串联回路，便可测出流过电阻的电流，将流过表头的电流换算