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1 概述 為了減少測量中手動(dòng)操作鎖相放大器的煩瑣過(guò)程，開(kāi)發(fā)了鎖相放大器智能檢測系統。 該系統操作簡(jiǎn)單，可靠性高，界面友好，集信號產(chǎn)生、采集和處理于一身，可實(shí)現本地控制和遠程控制，檢測結束時(shí)可以在軟件中直接輸出物理量值。 2 硬件結構 該系統主要由主控制板、鎖相放大器、信號產(chǎn)生、信號采集、信號處理、鍵盤(pán)、計算機通信單元和圖形顯示幾大部分組成，操作簡(jiǎn)單。具體如圖1所示。 用圖標形式顯示鎖相放大器調試時(shí)的各項參數，如相位的調節、靈敏度、時(shí)常數等，各參數對于不同的模塊具有不同的功能，具體如下所示： (1)主控制單元 實(shí)現智能檢測系統和計算機的通訊； 控制LCD對調試參數和步驟的顯示； 控制信號產(chǎn)生、產(chǎn)生信號的幅度和頻率； 控制信號采集，將采集到的數據保存到存儲器中，用于信號處理單元對信號的處理； 控制測試結果輸出到LED和計算機； 實(shí)現計算機和鍵盤(pán)控制間的切換。 (2)圖形顯示模塊 顯示通過(guò)計算機或鍵盤(pán)對鎖相放大器調試時(shí)的步驟； 顯示產(chǎn)生信號的頻率、幅度； 顯示采集信號時(shí)所選擇的采集通道及當前的采樣率。 (3)DDS信號產(chǎn)生模塊 產(chǎn)生不同頻率和幅度的正弦波信號； 可以使用該信號作為參考信號或被測物體的激勵信號； 產(chǎn)生的信號頻率和幅度可以任意設置； 也可以將產(chǎn)生的信號直接送給放大器，做為系統自檢信號。 (4)信號采集模塊 采集鎖相放大器輸出的放大后的信號； 將采集的數據保存到系統存儲器中； 采集信號的頻率可以根據系統需要任意設置； 對放大器單路輸出或多路輸出都可以選擇采集。 (5)開(kāi)放式信號處理 對采集模塊采集后保存到存儲器的數據進(jìn)行處理； 可以根據客戶(hù)不同的使用環(huán)境寫(xiě)入不同的信號處理算法； 將數據處理后的結果送給主控制模塊，然后將結果輸出到計算機。 (6)鍵盤(pán) 實(shí)現本地控制，控制放大器各項參數的調節及其信號的產(chǎn)生、采集和處理。 (7)通信單元 通過(guò)RS-232/485口實(shí)現計算機和測試儀的通信，完成對測試儀的控制和數據顯示及其處理 3 軟件結構 鎖相放大器軟件可以在Win2000/XP下運行，界面友好，操作簡(jiǎn)單�？梢詫�(shí)時(shí)的完成對鎖相放大器各項參數的調節，將測試的物理量實(shí)時(shí)顯示在界面并將最終結果保存到計算機中，方便用戶(hù)的測試和記錄。還可以將用戶(hù)當前設置的參數保存成文件，在下次設置的時(shí)候直接調用該設置就可以將鎖相放大器配置成和上次測試時(shí)同樣的狀態(tài)。 系統軟件的功能模塊組成如圖2所示。 通過(guò)軟件中各功能模塊的設置，完成對整個(gè)系統的調試，這些操作既可以在計算機上面完成，也可以通過(guò)鍵盤(pán)完成，整個(gè)操作過(guò)程中的每個(gè)步驟都可以在顯示模塊中顯示出來(lái)。軟件中每個(gè)模塊的功能如下。 (1)相位調節 相位調節的步進(jìn)量為1.4°； 通過(guò)增加、減少按鈕調節鎖相放大器參考信號的相位； 調節的當前相位值實(shí)時(shí)顯示在參數設置窗口中； 用戶(hù)可以直接輸入數值調節鎖相放大器參考信號的相位。 (2)參數設置 對鎖相放大器的時(shí)常數、靈敏度、TCSL和動(dòng)態(tài)參數四個(gè)選項進(jìn)行調節； 時(shí)常數可以在1"7之間任意選擇； 靈敏度可以在l"7之間任意選擇； TCSL可以在l"7之間任意選擇； 動(dòng)態(tài)設置可以在0和1間進(jìn)行選擇。 (3)信號采集 對鎖相放大器的輸出通道進(jìn)行選擇； 設置對該通道采集時(shí)的采樣率； 保存采集到的數據到計算機； 對采集到的數據進(jìn)行處理，將處理結果實(shí)時(shí)顯示在界面上。 (4)信號產(chǎn)生 產(chǎn)生不同頻率和幅度的正弦波； 對產(chǎn)生信號的頻率、幅度和偏置進(jìn)行設置。 (5)遠程控制 對放大器控制終端的選擇； 當選擇遠程控制時(shí)，可以通過(guò)計算機實(shí)現對鎖相放大器的所有控制； 選擇本地控制時(shí)，可以通過(guò)鍵盤(pán)實(shí)現對鎖相放大器的所有控制。 (6)自動(dòng)調節 實(shí)現對鎖相放大器相位的自動(dòng)調節； 實(shí)現對鎖相放大器靈敏度的自動(dòng)調節； 實(shí)現對鎖相放大器動(dòng)態(tài)的自動(dòng)調節； 每一種自動(dòng)調節方式只需要用鼠標點(diǎn)擊該按鈕即可，大大方便了對鎖相放大器的調節。 4 操作指南 在實(shí)際測量時(shí)，任何一個(gè)操作都應該謹慎、小心，系統操作和軟件安裝都應遵守該操作指南。具體操作步驟如下： 1)將系統附帶光盤(pán)中的軟件安裝到計算機中。將光盤(pán)放人CD-ROM中，打開(kāi)光盤(pán)，點(diǎn)擊“SETUP”圖標，根據提示步驟安裝軟件。軟件安裝完成后在您計算機的桌面上會(huì )產(chǎn)生一個(gè)“微弱信號智能檢測系統”快捷方式。 2)用系統附件中的串口電纜將該系統和計算機通過(guò)串口連接起來(lái)。 3)將參考信號和被測信號的電纜連接到參考輸入端和被測信號輸入端。 4)將信號輸出端連接示波器。以便觀(guān)察鎖相放大器的輸出信號。 5)打開(kāi)示波器。 6)根據系統提供的電源要求，將電源接入系統。 7)打開(kāi)系統后面的電源按鈕。檢測系統前面板上面的電源指示燈是否顯示正常。 8)當電源連接正常后，打開(kāi)計算機桌面上面的軟件，會(huì )看到對鎖相放大器的所有設置和顯示都在軟件中。 9)用軟件對鎖相放大器進(jìn)行設置。 |
