简易网络导纳测试仪

这个题是2006年湖北省电子设计大赛A题题目要求如下题目要求测量一个二端口网络的导纳值导纳的倒数是阻抗所以这个题也可以看成测量二端口网络的阻抗测量一个二端口网络的阻抗一般用两种方法一、给二端口网络施加一个激励然后测量输入电压与电流的关系二、将标准阻抗和待测阻抗串联然后施加激励信号测量两个阻抗器件上的电压关系通过阻抗分压关系得出待测阻抗。图1、方案一这里用两个过零比较器测相用峰值检测测阻抗模也可以用同步采样FFT的方案。图2、方案二、分压法直接用两路AD同步采样用FFT直接算出两个点电压矢量然后根据分压关系就可以的到Zx。两个方案都有考虑最后选了方案二都差不多方案二的话就不用做I/V转换。这是今年国赛设计报告中的一段话因为今年国赛也要测电容、电感、电阻值刚好用到。其实利用AD同步采样采到波形数据后还可以用测功率因数、李沙育图法等方法得出相位差一开始想的是李沙育图但精度不够又想测功率因数在相位差很小的时候精度也差得很最后想到的才是FFT简直完美一个FFT啥都出来了硬件也简单稳定性高精度也高。做这个题的时候正是我们开始学FPGA的时候ADC同步采样哪里纠结了很久ADC驱动、和单片机通讯的SPI接口、还有各个module之间的配合捣鼓了不少时间最后还是学到不少东西。图3、FPGA内部状态转换图主要是处理单片机发过来的指令。最后附一张测试结果和几张实物图测频结果