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《智能仪器设计基础》2011实验 青岛科技大学 自动化与电子工程学院 测控教研室 2011-12-11 目录 智能仪器设计基础实验说明…………………………………………..1 实验一 输入通道实验………………………………………………….3 1.1多档程控同相放大器实验………………….………………3 1.2 T型反馈电阻网络同相放大器实验…………………..……6 1.3反T型网络程控衰减放大器实验…….……………….….10 1.4程控指数增益仪用放大器实验……………………….…..12 1.5量程转换电路实验………………………………….……..15 实验二 外设与控制实验……………………….………… …… ……18 实验三 输出通道实验………….…………………………… … ……24 实验四 自动校准实验………………...………………………… ....…26 实验五 采集系统实验………………………….……………...…....…29 实验六 综合系统实验…………………………………………………32 实验说明 本实验系统的指导思想，不局限于学生对所学知识的认识和理解，更重要的是培养学生的工作技能，侧重于培养学生对知识的实际应用，使学生走向社会后能直接胜任本专业工作。 实验从学生自己用元器件制作实验对象开始，进而对自己制作的成果进行测试和实验分析。从而大大强化了学生的动手能力，对电子元器件和电子制造业有了更深的理解和掌握。而且使学生了解一个项目从原理到产品的全部工程过程，树立起工程思想。 为了让学生实现从课本上的原理示意图到工程实施图的过度，本实验系统同时为学生提供了原理图、用PROTELL软件设计的电路图和PCB板图。 在整个实验过程中要应用到一些基本的工具和仪器：函数信号发生器、模拟电压表/电流表、LED数字电压表、LCD数字电压表、频率计、频谱分析仪、模拟式示波器、数字式示波器、模拟式万用表、数字式万用表、直流电源、信号源。制作工具如：电烙铁、镊子等。制作辅料：焊锡丝、助焊剂等。以及实验对象用的元器件材料如：电阻、电容、晶体管、集成电路、电线等。 实验一 输入通道实验 ?1-5 量程转换电路实验 一、实验目的： 通过学生亲自动手设计量程转换电路，使学生充分掌握量程转换的基本原理，以及其组成部分衰减器、放大器、接口和开关驱动的实现方法和工作原理。 二、实验设备与部件： 1、设备： 信号发生器DG1022 示波器DS1201 万用表 直流电源 2、工具：电烙铁（包括烙铁架、海绵） 3、辅助材料：松香 焊锡丝 水 4、元器件：如表所示 智能仪器实验“程控放大器”器件清单 序号 名称 标号/型号/参数 单位数量 估计单价 小计 套数 合计 1 pcb 6.6*5.3 1 2.3 2.3 130 299 2 继电器 K1-3/HRS1K-S-DC12V 3 0.65 1.95 130 253.5 3 电阻 R1/10M 1 0.01 0.01 130 1.3 4 电阻 R2-4/100k 3 0.01 0.03 130 3.9 5 电阻 R5/9.1k 1 0.01 0.01 130 1.3 6 电阻 R6/1k 1 0.01 0.01 130 1.3 7 电阻 R7-9 3 0.01 0.03 130 3.9 8 电阻 R10-12 3 0.01 0.03 130 3.9 9 电解电容 C1/470U 0 0.2 0 130 0 10 二极管 D1-4/1N4004 1 0.2 0.2 130 26 11 运算放大器 LM324 1 0.8 0.8 130 104 12 驱动器 ULN2003 1 0.85 0.85 130 110.5 13 导线 40cm/条 10 0.2 2 130 260 合计 8.22 　 1068.6 三、实验步骤： 1、目标板制作 （1）原理图： K1 B A K2 C D R3 100K R2 100K R4 100K K1 K2 K3 +VD 驱动电路 P1.2 P1.1 P1.0 R R R + - Ui Rs 9K R1 1K R1 9.9K E F K3 U0 A （2）电路连线图 （3/4）PCB图/电路板 （5）、焊接 a.元器件组织 b．烙铁作业：焊接的概念/步骤按IPC-610D电子产品工艺规范，将元器件焊接到线路板上。 c．外观检查 2、电气性能检查 a. 接入±15V电源，观察电路有无异常，用万用表测试输入输出，观察有无异常电压。 b.接入+5V电源，观察电路有无异常；在IN1,IN2，IN3分别接入高电平，感觉继电器是否有动作迹象； c．关掉±15V电源，在IN1,IN2，IN3分别接入高低电平用万用表测试个继电器触点电阻