PDF《毕业设计开题报告》

毕业设计开题报告

2008 届 积分式数字电压表设计 学生姓名 学号系别专业班级 指导教师 填写日期 开题报告的内容

一、本课题国内外状况,说明选题依据和意义 近20 年来, 微电子技术、 计算机技术、 集成技术、 网络技术等高新技术得到了迅猛发展.

这一背景和形势,不断地向仪器仪表提出了更高、更新、更多的要求,如要求速度更快、灵 敏度更高、稳定性更好、样品量更少、遥感遥测更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染 等,同时也为仪器仪表科技与产业的发展提供了强大的推动力,并成了仪器仪表进一步发展 的物质、知识和技术基础. 传统的仪器仪表将仍然朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿 命的 六高一长 的方向发展.新型的仪器仪表与元器件将朝着小型化(微型化) 、集成化、 成套化、电子化、数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化、综合自动化、光机电一 体化;

在服务上专门化、简捷化、家庭化、个人化、无维护化以及组装生产自动化、无尘(或 超净)化、专业化、规模化的 二十化 的方向发展.在这 二十化 中,占主导地位、起 核心或关键的作用是微型化、网络化、虚拟化、数字化和智能化. (1)微型化.MEMS(Micro Electro-Mechanical System)是一项被视为21世纪广泛应用的 传感器及信号处理新技术,并且被列为美国 对国家安全及繁荣有重大影响 的22项重大技 术之一,主要是依托微型化技术.应用MEMS技术的微型仪器仪表被称为芯片上的仪器仪表. 它是一种集成了微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通信接口和电源等部件,实现 感应和控制物理环境的芯片级设备.它具有许多传统传感器无法比拟的优点,不仅可替代传 统传感器,而且其低成本、高性能的优势使其能在更多领域得到应用,从而开辟了更广阔的 新兴市场. (2)网络化.通常,基于Internet的测控系统以一个功能强大的微处理器和一个嵌人式操 作系统为支撑,使其前端模块不仅完成信号的采集和控制,还兼顾实施对信号的分析与传输. 在这个平台上,使用者可以方便地实现各种测量功能模块的添加、删除以及不同网络传输方 式的选择.基于Internet的测控系统最为显著的特点,是信号传输的方式发生了改变,它对 测量、控制信号等的传输,完全是建立在公共的Internet之上,操作使用便捷. (3)虚拟化.在虚拟现实系统中,数据分析和显示由PC机的软件来完成,只要额外提供一 定的数据采集硬件,就可以与PC机组成测量仪器. (4)数字化、智能化.微电子技术的进步,使仪器仪表产品与微处理器、PC技术融合得更 为紧密,其数字化、智能化程度不断提高.尤其在仪器仪表的设计中采用了大量的超大规模 集成(VLSI)的新器件,表面贴装技术(SMT)、多层线路板印刷、圆片规模集成(WSI)和多芯片 模块(MCM)等新工艺以及CAD, CAM, CAPP、CAT等计算机辅助手段,使多媒体、人机交互、模 糊控制、人工神经元网络等新技术在现代仪器仪表中得到了广泛应用.使得越来越多的智能 化仪器仪表具有专家系统和推断、分析、决策、优化控制功能以及通信功能.同时,在遥控 诊断信息、测试速度和精确性等方面均有大幅度提高. 数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式.传统的数字电压表各有特点,它们 适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理,传统数字电压 表是无法完成的.然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC, 做测量数据的处理.所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上,都具有传统数字 电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景.数字电压表的发展发展大 致如下: 1.新技术的广泛应用 20世纪90年代初世界各国相继研发了新的A/D转换技术.例如:四斜率A/D转换技术(美国)、余数再循环技术(美国)、自动校准技术(英国)、固态真有效值转换技术(英国)、约瑟夫 森效应基准源(