一种基于STM32的模块化便携阻抗测试系统的制作方法

一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统
技术领域
1.本实用新型涉及微电子技术领域，具体为一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统。


背景技术：

2.阻抗测试应用面广泛，电化学、生物医学、传感器、材料和微电子领域均有涉及。行业上的面向半导体器件的阻抗测量仪器大多是精度高，功能丰富，但不便移动的大型设备，价格昂贵，比较适合在实验室使用。
3.鉴于以上传统阻抗测量仪的缺陷，本实用新型公开了一种高速度、高精度、多功能自动测量的基于单片机的模块化便携阻抗测试系统，提出的单片机以stm32f103zet6处理器为主控核心，能够实现对待测阻抗的高速度、高精度且自动调节量程的测量，同时测量的数值可以通过液晶显示，也可作阻抗频谱可视化分析。


技术实现要素：

4.为实现上述对待测阻抗的高速度、高精度且自动调节量程的测量的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统，包括单片机模块、电源模块、显示模块、阻抗测量模块、选择模块、夹具、线缆和待测阻抗，所述电源模块与单片机模块相连，所述显示模块与单片机模块相连，所述阻抗测量模块与单片机模块相连，所述选择模块与单片机模块相连，所述待测阻抗的输出端与阻抗测量模块的输入端电连接，所述待测阻抗的输出端与选择模块的输入端电连接。
5.作为优化，所述单片机模块是以stm32f103zet6为核心的系统板。
6.作为优化，所述显示模块采用液晶屏tftlcd，开关模块采用的是数字8 路继电器模块。
7.作为优化，电源模块为台式宽范围大功率可编程直流电源。
8.作为优化，所述阻抗测量模块是由信号波发生器dds、模数转换adc和外围输出输入电路组成的系统。
9.作为优化，所述线缆为基带同轴电缆，夹具为片状高精度测试夹具。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型的stm32单片机通过iic接口与 dds通信，驱动其产生激励信号，测试结果读取测量阻抗的实部和虚部值，根据标定模式下得到的增益系数或拟合函数进行计算得到阻抗值，通过单片机判断参数是否在对应的量程范围内，若在，直接输出测量的结果，反之，stm32 单片机通过继电器快速切换至合适的量程重新进行测量，直至测量的结果正确，经stm32数据处理后通过lcd显示结果，实现了通过自动调节量程对待测阻抗的阻抗值快速且精确地测量，并通过液晶显示测量结果，方便快速准确的读数，本实用新型的优点是，本实用新型具有宽范围、高速度、高精度、多功能、便携式、低功耗、便于维护、成本低、使用方便等诸多优点。
附图说明
11.图1为本实用新型的硬件结构框图。
具体实施方式
12.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
13.请参阅图1，一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统，包括单片机模块、电源模块、显示模块、阻抗测量模块、选择模块、夹具、线缆和待测阻抗，电源模块与单片机模块相连，电源模块为台式宽范围大功率可编程直流电源，显示模块与单片机模块相连，显示模块采用液晶屏tftlcd，开关模块采用的是数字8路继电器模块，单片机模块是以stm32f103zet6为核心的系统板，阻抗测量模块与单片机模块相连，阻抗测量模块是由信号波发生器dds、模数转换adc和外围输出输入电路组成的系统，选择模块与单片机模块相连，待测阻抗的输出端与阻抗测量模块的输入端电连接，待测阻抗的输出端与选择模块的输入端电连接。
14.在使用时，请参阅图1，通过stm32单片机通过iic接口与dds通信，驱动其产生激励信号，测试结果读取测量阻抗的实部和虚部值，根据标定模式下得到的增益系数或拟合函数进行计算得到阻抗值，通过单片机判断参数是否在对应的量程范围内，若在，直接输出测量的结果，反之，stm32单片机通过继电器快速切换至合适的量程重新进行测量，直至测量的结果正确，经 stm32数据处理后通过lcd显示结果，实现了通过自动调节量程对待测阻抗的阻抗值快速且精确地测量，并通过液晶显示测量结果，方便快速准确的读数，片状测试夹具和四终端配置线缆也进一步提高了在被测端的精度。
15.综上所述，本实用新型的stm32单片机通过iic接口与dds通信，驱动其产生激励信号，测试结果读取测量阻抗的实部和虚部值，根据标定模式下得到的增益系数或拟合函数进行计算得到阻抗值，通过单片机判断参数是否在对应的量程范围内，若在，直接输出测量的结果，反之，stm32单片机通过继电器快速切换至合适的量程重新进行测量，直至测量的结果正确，经stm32 数据处理后通过lcd显示结果，实现了通过自动调节量程对待测阻抗的阻抗值快速且精确地测量，并通过液晶显示测量结果，方便快速准确的读数，本实用新型的优点是，本实用新型具有宽范围、高速度、高精度、多功能、便携式、低功耗、便于维护、成本低、使用方便等诸多优点。
16.以上，仅为本实用较佳的具体实施方式，但本实用的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用揭露的技术范围内，根据本实用的技术方案及其实用构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统，包括单片机模块、电源模块、显示模块、阻抗测量模块、选择模块、夹具、线缆和待测阻抗，其特征在于：所述电源模块与单片机模块相连，所述显示模块与单片机模块相连，所述阻抗测量模块与单片机模块相连，所述选择模块与单片机模块相连，所述待测阻抗的输出端与阻抗测量模块的输入端电连接，所述待测阻抗的输出端与选择模块的输入端电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统，其特征在于：所述单片机模块是以stm32f103zet6为核心的系统板。3.根据权利要求1所述的一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统，其特征在于：所述显示模块采用液晶屏tftlcd，开关模块采用的是数字8路继电器模块。4.根据权利要求1所述的一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统，其特征在于：电源模块为台式宽范围大功率可编程直流电源。5.根据权利要求1所述的一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统，其特征在于：所述阻抗测量模块是由信号波发生器dds、模数转换adc和外围输出输入电路组成的系统。6.根据权利要求1所述的一种基于stm32的模块化便携阻抗测试系统，其特征在于：所述线缆为基带同轴电缆，夹具为片状高精度测试夹具。

技术总结
本实用新型涉及微电子技术领域，且公开了一种基于STM32的模块化便携阻抗测试系统，包括单片机模块、电源模块、显示模块、阻抗测量模块、选择模块、夹具、线缆和待测阻抗，所述电源模块与单片机模块相连，所述显示模块与单片机模块相连，所述阻抗测量模块与单片机模块相连，所述选择模块与单片机模块相连，本实用新型的STM32单片机通过IIC接口与DDS通信，驱动其产生激励信号，测试结果读取测量阻抗的实部和虚部值，通过单片机判断参数是否在对应的量程范围内，实现了通过自动调节量程对待测阻抗的阻抗值快速且精确地测量，并通过液晶显示测量结果，具有宽范围、高速度、高精度、多功能、便携式、低功耗、便于维护、成本低、使用方便等诸多优点。多优点。多优点。


技术研发人员：赵先成
受保护的技术使用者：浙江力德仪器有限公司
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2021/9/21