随着进一步深入的研究,微机测试仪未来发展趋势是朝计算机化,网络化,智能化,保护、控制测量和数据通信一体化发展。目前的微机测试仪基本上都设计有液晶显示,其信息输出清晰明朗,易于掌握。如果能在信息输出上再做修改,使其能图形化(用户可以方便地进行信息的组合输出和截取),文档化(用户可以方便地将信息按各部门的要求以相应的文档格式输出,以备存档),或能根据动作的情况作综合判断,并提供相应的数据资料,其应用前景将更加广泛,更加不受限制。
总体来说,未来仪表的研究方向为更智能,更多元,更贴近市场和生产。人们都在追求操作功能更强大,体积更小,精度更高,既具有大型测试仪优越的性能、先进的功能,又具有小型测试仪小巧灵活、操作简便、可靠性高的特点的仪表。其中代表性的是一些进口仪表。进口测试仪的整机性能比较好,产品硬件可靠、精度高、使用年限长(有些更是具有零点漂移校正功能,可延长其使用寿命)、软件的功能丰富;但价格昂贵,且大多是外文界面,培训困难,难以普及到现场,因此大多只能在科研单位里使用。而本设计的多功能微机测试仪选用国内常用的电力电子器件,元器件价格较低,成品价格不高,针对进口产品价格普遍偏高的情况较具有优势。而且它可以测量电压、电流,温度,湿度,多个参数,使用工业应用中的许多场合,一表多用。不论价格还是应用都是前景较好的一款产品。
2 总体方案及设计思想
2.1 总体方案
采用单片机技术、设计具有汉字功能LCD显示接口、多路开关量输入/输出控制、A/D转换数据采样及处理,多功能微机测试仪顺序动作应用程序。关键在于采用了先进的智能单片机,再配以相应的数控电路和变换电路,使其智能化控制。操作人员无需了解系统结构各项具体技术指标,只要观察显示结果,就可以实现智能快速检测。
整体思路为通过各类传感器如电压,电流,温度或湿度传感器采集数据,再通过多路开关,A/D转换,同时伴随键盘输入,将采集到的数据送入单片机,经单片机处理后经LCD显示。操作人员无需了解系统结构各项具体技术指标,只要观察显示结果,就可以实现智能快速检。(系统设计的硬件框图如图 1)
图1 系统硬件框图
2.2 实用意义
此次设计制作的多功能表具有多功能,精度高,成本低,性能稳定的特点。
具体体现在,根据调查,单片机芯片80C51是较为常用的单片机芯片,单片进价只为10多元人民币,AD单元的ADS1110约为10元人民币,LCD12864为40元人民币左右,温湿度传感器DHT90约70-80元人民币,PCB生产大概每片10元人民币左右。其它电阻、电容、排针等,用量不大,且成本较低,所以不计入成本之中。而以上数据均是单购价格,而不是批发价格,若集中采购价格可能还会有所下降。现有的多功能微机仪价格都较高,特别是进口产品售价都在千元上下,而本设计成本价在200-300之间,在价格上还是有一定市场的。
本次设计采用的原件都是市面上常用,采购方便的产品,对于购买,安装,普通的工人就可以胜任,没有特别复杂的焊接。用户界面采用LCD,显示清晰,操作人员不需培训,根据界面就可以自己操作。
仪表可以测量4个数据,具体为电压、电流,温度,湿度四个参数,在工业应用中的许多场合都可以使用,堪称一表多用。就传统单一的测量仪表来说,还能安装节约面板空间,不需购买4款仪表,也节约了一定的成本。
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