一種簡易伏安特性測試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種簡易伏安特性測試儀，包括主控制器單元、元器件參數(shù)采集單元和輸入輸出單元，所述主控制器單元分別與元器件參數(shù)采集單元、輸入輸出單元連接，所述元器件參數(shù)采集單元包括溫度測量電路、電流采集電路和電壓采集電路，主要獲取元器件工作時(shí)的相關(guān)電流值、電壓值和溫度值，所述輸入輸出單元包括按鍵電路、顯示電路、USB接口電路和數(shù)據(jù)存儲電路。該簡易伏安特性測試儀，不僅能夠測量元器件的電流值、電壓值和外部環(huán)境溫度值，通過LCD液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示伏安特性曲線，而且具有數(shù)據(jù)記錄功能，通過USB接口將記錄數(shù)據(jù)輸出到電腦上進(jìn)行更精確的處理。
【專利說明】一種簡易伏安特性測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)測量儀器領(lǐng)域，具體的說是一種簡易伏安特性測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]為了研究元器件的伏安特性性能，通常使用普通的萬用表測量出電流，電壓值，然后手動(dòng)描繪出伏安特性曲線并計(jì)算出相關(guān)參數(shù)。該方法過程復(fù)雜，存在人為操作誤差，且不能連續(xù)測試，很難獲取準(zhǔn)確的伏安特性曲線。為了提供測試的準(zhǔn)確度，經(jīng)常需要使用專業(yè)的測試儀，這些測試儀價(jià)格昂貴，操作相對復(fù)雜，很難滿足普通用戶的需要。為此，設(shè)計(jì)一款功能強(qiáng)大、操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的伏安特性測試儀具有較好的市場應(yīng)用前景。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供種簡易伏安特性測試儀，該儀器不僅能夠測量元器件的電流值、電壓值和外部環(huán)境溫度值，通過LCD液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示伏安特性曲線，而且具有數(shù)據(jù)記錄功能，通過USB接口將記錄數(shù)據(jù)輸出到電腦上進(jìn)行更精確的處理。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種簡易伏安特性測試儀，包括主控制器單元、元器件參數(shù)采集單元和輸入輸出單元，所述主控制器單元分別與元器件參數(shù)采集單元、輸入輸出單元連接，所述元器件參數(shù)采集單元包括溫度測量電路、電流采集電路和電壓采集電路，主要獲取元器件工作時(shí)的相關(guān)電流值、電壓值和溫度值，所述輸入輸出單元包括按鍵電路、顯示電路、USB接口電路和數(shù)據(jù)存儲電路。
[0005]所述數(shù)據(jù)存儲模塊采用大容量的SD卡。該模塊可以記錄多次采集到相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且可以永久的保存。
[0006]所述主控制器單元采用采用高性能、低功耗的8位AVR微處理器ATmegal6。主控制器單元是系統(tǒng)的核心控制部分，主要負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)信號時(shí)實(shí)采集，處理，顯示、存儲和輸出。
[0007]所述顯示電路可以實(shí)時(shí)顯示伏安特性曲線，通過采集的電壓、電流數(shù)據(jù)，經(jīng)過液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示元器件的特性曲線，方便使用者判斷元器件是否符合設(shè)計(jì)要求；所述顯示電路可以顯示所測元器件周圍溫度值。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]本實(shí)用新型中，所述數(shù)據(jù)存儲模塊采用大容量的SD卡，該模塊可以記錄多次采集到相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且可以永久的保存。所述USB接口電路提供了數(shù)據(jù)輸出通道，通過USB接口可以將記錄數(shù)據(jù)輸出到電腦上進(jìn)行更精確的處理。
[0010]本實(shí)用新型中，所述主控制器單元采用采用高性能的8位AVR微處理器ATmegal6，可以使整個(gè)系統(tǒng)集成度高，結(jié)構(gòu)簡單，功耗低，且處理速度快。
[0011]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)顯示相關(guān)電流電壓伏安特性的曲線及相關(guān)需要測量的參數(shù)，特別適合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室使用?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框架示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，一種簡易伏安特性測試儀，包括主控制器單元、元器件參數(shù)采集單元和輸入輸出單元，所述主控制器單元分別與元器件參數(shù)采集單元、輸入輸出單元連接，所述元器件參數(shù)采集單元包括溫度測量電路、電流采集電路和電壓采集電路，主要獲取元器件工作時(shí)的相關(guān)電流值、電壓值和溫度值，所述輸入輸出單元包括按鍵電路、顯示電路、USB接口電路和數(shù)據(jù)存儲電路。
[0015]所述數(shù)據(jù)存儲模塊采用大容量的SD卡。該模塊可以記錄多次采集到相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且可以永久的保存。
[0016]所述主控制器單元采用采用高性能、低功耗的8位AVR微處理器ATmegal6。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，該模塊的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)16MIPS，可以滿足系統(tǒng)對處理速度的要求。主控制器單元是系統(tǒng)的核心控制部分，主要負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)信號時(shí)實(shí)采集，處理，顯示、存儲和輸出。
[0017]所述電流采集電路采用采樣電阻，經(jīng)過低功耗儀表放大器適當(dāng)放大后利用高分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器采樣獲取電流數(shù)據(jù)。所述電壓采集電路利用電阻對電壓分壓，利用高分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器采樣獲取電壓數(shù)據(jù)。
[0018]所述顯示電路采用諾基亞5110液晶模塊，該液晶能顯示漢字及曲線，被廣泛用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產(chǎn)品。
[0019]所述溫度測量電路采用數(shù)字化溫度傳感器DS18B20芯片。該芯片的測量溫度范圍為-55°C _125°C，精度為±0.5°C，具有單獨(dú)數(shù)據(jù)總線的數(shù)字傳輸特點(diǎn)。由于每個(gè)DS18B20都有一個(gè)獨(dú)特的64位序列號，從而允許多只DS18B20同時(shí)連在一根單線總線上，因此，主控制器單元利用單總線共享方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)DS18B20芯片溫度數(shù)據(jù)的采集，實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域溫度的準(zhǔn)確測量。
[0020]本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)顯示伏安特性曲線，通過采集的電壓、電流數(shù)據(jù)，經(jīng)過液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示元器件的特性曲線，方便使用者判斷元器件是否符合設(shè)計(jì)要求，還可以顯示所測元器件周圍溫度值，研究溫度對電壓和電流的影響。
[0021]以上公開的僅為本專利的具體實(shí)施例，但本專利并非局限于此，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，做出的變形應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種簡易伏安特性測試儀，其特征在于:包括主控制器單元、元器件參數(shù)采集單元和輸入輸出單元，所述主控制器單元分別與元器件參數(shù)采集單元、輸入輸出單元連接，所述元器件參數(shù)采集單元包括溫度測量電路、電流采集電路和電壓采集電路，主要獲取元器件工作時(shí)的相關(guān)電流值、電壓值和溫度值，所述輸入輸出單元包括按鍵電路、顯示電路、USB接口電路和數(shù)據(jù)存儲電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易伏安特性測試儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲電路采用大容量的SD卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易伏安特性測試儀，其特征在于:所述主控制器單元采用采用高性能、低功耗的8位AVR微處理器ATmegal6。
【文檔編號】G01R31/00GK203587717SQ201320656631
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】鄭爭兵 申請人:陜西理工學(xué)院