[發明專利]壓電換能器動態參數測量儀及測量方法

有效

• 申請號: 201210029429.4
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102565531A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 沈建國;聶建華;袁金庫
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種壓電換能器動態參數測量儀，其特征在于，是由PC機(1)和與PC機(1)通過USB接口相連的下位機構成，所述的下位機包括有：依次相連的微控制器(2)、正弦信號發生電路(3)和壓電換能器(4)，分別與正弦信號發生電路(3)和壓電換能器(4)的輸出端相連接的模數轉換電路(5)，以及連接在壓電換能器(4)的輸出端與正弦信號發生電路(3)的輸入端之間的測量電阻單元(6)，其中，所述的模數轉換電路(5)的輸出連接微控制器(2)，所述的微控制器(2)通過USB接口與PC機(1)相連。

2.根據權利要求1所述的壓電換能器動態參數測量儀，其特征在于，所述的測量電阻單元(6)是由數字電位器(61)和撥碼開關與精密電阻(62)以及用于選擇數字電位器(61)或撥碼開關與精密電阻(62)的跳線構成。

3.一種用于權利要求1所述的壓電換能器動態參數測量儀的測量方法，其特征在于，包括有用于PC機(1)的測量方法和用于下位機中微控制器(2)的測量方法，其中，

所述的用于PC機(1)的測量方法具體是依次進行如下步驟：

1)首先進行參數初始化；

2)用戶界面初始化；

3)打開文件，寫入數據；

4)判斷當前頻率是否大于截止頻率，如果是進入下一步驟，否則進入步驟9)；

5)進行曲線擬合；

6)將電性參數寫入文件；

7)寫文件尾：

8)保存圖像，結束；

9)通過USB接口發送當前頻率及阻值；

10)通過USB接口接收采樣數據；

11)進行數據處理；

12)繪制圖像并將數據寫入文件；

13)判斷是否有STOP消息，有則進入步驟5)，否則返回步驟4)；

所述的用于下位機中微控制器(2)的測量方法是依次進行如下步驟：

1)通過USB接收上位機發送的采樣數據信息；

2)計算當前測量電阻的控制字；

3)更新數字電位器的阻值；

4)計算當前頻率的控制字；

5)更新正弦信號發生器與A/D轉換器的頻率；

6)使能FIQ中斷；

7)保存A/D轉換數據；

8)判斷采集長度是否等于設定長度，如果不是返回第7)步驟，如果是進入下一步驟；

9)禁止FIQ中斷；

10)通過USB接口將采樣數據傳送給上位機，結束。

4.根據權利要求3所述的用于壓電換能器動態參數測量儀的測量方法，其特征在于，所述的用于PC機(1)的測量方法中步驟3)所述的寫入數據是指用戶輸入起始測量頻率、截止測量頻率、頻率步長、數據分析方法、測量電阻值。

5.根據權利要求3所述的用于壓電換能器動態參數測量儀的測量方法，其特征在于，所述的用于PC機(1)的測量方法中步驟5)所述的進行曲線擬合，是通過最小二乘法擬合圓計算出壓電換能器動態參數值，即電性參數：動態電容C₁、動態電阻R₁和動態電感L₁。