单片机控制在电子测量中频率特性测试仪的设计

简介：
本设计介绍了一种基于单片机控制的电子测量设备，专注于频率特性的精确测试。通过优化硬件和软件架构，提高了系统的响应速度与准确性，为科研及工业应用提供了可靠的解决方案。 频率特性是指一个系统或元件对不同频率正弦输入信号的响应特征。如图1所示，当向被测系统输入幅值为Ar、角频率为ω的正弦信号时，如果该系统是线性的，则其稳态输出同样是正弦波形，并且保持相同的角频率ω不变，但幅度变为Ac，相位差则为φ。通过改变ω可以得到一系列不同输入和对应的输出数据。 输出对输入幅值比A(ω) = Ac / Ar与ω的关系曲线被称为该系统的幅频特性；而取20 lg A(ω)通常表示的是对数幅频特性。另外，输出相对于输入的相位差φ(ω)随角频率变化的关系图则称为该系统或元件的相频特性。 综上所述，以上两种特性的综合即为频率特性，并且在实践中我们常用到的就是系统的开环频率特性（也称波特图）。 一个特定系统的频率特征可以通过使用专门设计用于此目的的仪器——频率特性测试仪或者扫频仪来测定。