模块化电工电子平台研究与实现

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作为电工电子实验的硬件基础,实验装置是决定实验效果的关键因素。传统实验设备由于功能单一,集成化低已不能适应当前需要。开发性能优异的电工电子试验装置已成为亟待解决的问题。本文通过对模块化设计思想的研究,提出并实现了模块化电工电子平台的设计,为电工电子实验提供了新的解决方案。 本平台采用模块化设计,可运用不同模块在平台上搭建各种实验电路,具有结构简单,操作方便,易于扩展的特点。平台还应用了虚拟仪器技术,以虚拟仪器软件为核心,实现了实验结果测量的数字化和显示的图形化,减少了对传统测量仪器的依赖。 本文首先针对电工电子实验平台的工作原理,在功能分析的基础上,确定了平台的重要组成部分及其相互关系,提出了电工电子实验系统的整体方案,选择并确定了所用设计工具。 其次依照方案中组成单元的划分,详细论述了母板,功能选择与控制电路,模块电路的开发及设计。并对母板上的时钟脉冲电路、继电器电路应用OrCAD PSpice进行了模拟仿真,仿真结果符合电路设计要求。对模块电路的实验设计也进行了举例说明。本文还特别提到了设计中的抗干扰问题及其相应措施。 最后本文进行了硬件电路调试,以实验的方法测试平台性能并给出了测试结果。实验结果与仿真结果吻合,表明系统在硬件设计方面基本合理可行。文章最后对平台的不足之处提出了改进意见,并对今后的工作进行了展望。
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