本项目为南昌客户开发一套 16 通道电压测量电路板及配套计算机测试程序,提供样机一套,含图纸、上位机软件和程序。
电路板实现同时测量 16 路电压并输出到计算机,每路电压量程 0-5V,测量分辨率达到 0.01mV,精度达到 1mV,采样速率 20ms,方案上采用 24 位 AD 转换芯片配合 FPGA 微处理器。0.01mV 的分辨率对应 5V 量程下的二十万分之一,这对基准源温漂、前端噪声和 PCB 布局都提出了很高要求,需要在方案阶段就完成误差预算。
接口设计上,电路板输入端口为每路电压各对应正负两个输入端,方便差分接入;输出端口支持蓝牙和数据线两种方式输出到计算机,兼顾现场便携使用与实验室稳定连接。
计算机测试程序的功能包括:设定电压采样速率、同时显示 16 路电压的 V-t 曲线图,以及设定打开或关闭某一路电压。曲线显示需要处理较高的数据吞吐,程序侧要采用环形缓冲与分页绘制,避免长时间运行时内存持续增长。
交付内容包括电路板样机一套、原理图与 PCB 图纸、FPGA 与固件源码、上位机测试程序及源码说明、以及功能与精度测试记录,后续可按需求扩展通道数或增加存储与联网能力。
0.01mV 分辨率的实现,除了 ADC 位数,更依赖基准电压的稳定性与前端噪声控制。我们会在设计中选择低温漂基准源、做好模拟电源隔离与去耦,并在 PCB 上把敏感的模拟区域与数字区域分开布置。样机阶段用标准电压源逐通道比对,输出误差记录。
蓝牙与数据线双输出方式各有适用场景:蓝牙适合现场快速查看,数据线适合实验室长时间连续采集。上位机程序会同时支持两种方式,并对断连做自动重连与数据补传处理,避免切换方式时丢失数据。
关于精度验收,我们建议以第三方标准源作为比对基准,在实验室常温条件下完成逐通道校准,再在实际工况温度下复核一次温漂。这样可以明确区分是校准误差还是温度漂移,便于后续改进。
测试程序源码与通信协议一并交付,便于客户后续自行增加分析功能。每路电压都可单独开启或关闭,方便按需测量。
