2019电子竞赛赛题分析


图一
你认为简单,说明你没看懂题目
题目:





发挥部分第一条显然是测量小电阻的问题,A点到负载区有20cm,就是为了防止短路测量时太小,可以说,基础部分是测rcl,发挥部分是测小电阻。
从图一开始
本质上是求X,测出这个X,怎么测呢,根据下面的推导

三种思路,
1,直接按照上面的推导测瞬时值,我们怎么知道是整周期呢,让ad9954输出两路正交的信号源,所以你就可以让这个信号源

过零点的时候,就是用比较器,过零点的时候,产生一个方波,产生一个上升沿
比如把这个上升沿给单片机,单片机在上升沿的时候触发中断去采集,测量瞬时值,因为这个dds源除了产生一路信号之外(这里说的是那个1khz),同时还能产生闭路信号,是它的正交信号,所以呢我们就可以得到正交的,基于π/2相位差的参考信号,如果频率较高,可以采用fpga,msp430也可以,但误差大,为了使误差小一些,我们可以测量多个值,求平均
而对于提高部分,电压测量模块要加入电压放大器,提高部分,就是Ux很小,X是被短路,X只有电阻性,是非常小的电阻性,也就是说只有实部,和已知电阻R串联,得到的Ux很小,那么,这个地方要求加入放大器,在测量的时候,先测没放大器的,特别小,,就让单片机切换到放大器的输出,由于我们这种方法是和源相关的。对噪声也有非常好的抵抗作用,就相当于锁相放大器,就相当于噪声和我的源是不同源的,这样测量平均时,就可以把源滤掉
这种方法不麻烦。
2就是测一路信号和两路正交信号的关系,以及幅度,做法:用乘法器芯片,

对Ux(t)成cos(wt+废s),前面那部分一乘,有直流成分,而后面那部分一乘,是高频,此时直流成分就是Uxcos(费x-费s)
这种方法没有复杂的编程,但电路复杂一些。
3采用锁相放大器,

锁相放大器能够实现高灵敏度相关检测放大,网上很容易买到ad630芯片
综述,1编程简单2电路复杂
3由于锁相放大,放大功能特别强大,所以在提高部分就不用放大,很推荐
题目中的放大器就是普通的低噪声放大器,1确定方案,一定相信自己能做出来2及时发现问题