该文设计了一款简易的微小电容测量仪。该测量仪以MSP4305529单片机作为控制核心,系统通过1路频率可变的方波信号对2路RC移相回路激励,并对激励后信号整形异或从而得到占空比正比于RC移相回路电容差值的PWM波信号,通过ICL7135实现对PWM积分后直流电压的测量,从而计算出待测电容的大小。该方法相较于传统电容测量仪具有电路简单、测量便利、小巧便携、测量精度较高,成本低廉等特点。实际测试表明,该系统对小电容测量范围从1 p F^10 n F,测量精度可达2%,具有较强的实际应用意义。
针对埋地金属管道受土壤环境不同而被腐蚀的现象,该文设计了金属管道阴极保护参数远程监测系统,为管道的保护提供了参考依据。该监测系统以Cortex-M3内核的微控制器STM32为核心,采用GPRS作为数据传输单元,将埋地金属管道的各项参数(通电电位、断电电位、交流电位、自腐蚀电位)采集后发送回监测中心,监测中心对数据进行综合分析与处理,从而得出被监测管道的受保护状态。系统设计了专用的电源管理模块,以弥补野外供电不足这一缺陷。因此,系统在休眠模式下的电流仅为180μA,在采用16000 m Ah的锂电池供电的情况下,系统的理论工作时间可达5.6 a,满足野外监测系统的需要。
为实现恒电位仪的自动化控制,使金属管道始终处于受保护状态,设计对阴极保护设备恒电位仪的输出保护参数（通电电位、断电电位、交流电位、自腐蚀电位）进行监控的电路。该监控系统以Cortex-M3内核的微控制器STM32为核心,以多通道信号调理电路为数据采集单元,通过RS485总线实现与恒电位仪的通信,采用GPRS作为数据传输网络,将恒电位仪的各项参数采集后发送回服务器,服务器对数据进行分析处理,得出恒电位仪的工作状态以及被监测管道的受保护状态。系统需要调节恒电位仪输出功率时,服务器通过GPRS网络将参数传输到监控系统,监控系统通过RS485总线实现对恒电位仪的控制。实测结果表明：恒电位仪输出电流的测量范围为0~80A,准确度在±0.48%以内;管道通电电位测量范围为-3~3 V,准确度在±7 m V以内,能够实现对埋地金属管道恒电位参数的远程监控。
