电阻测量系统设计
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计

简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告摘要:本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。
本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源,并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路,通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压,利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。
利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果,运用自校准电路提高测量精度,同时用差压法,消除了电源波动对结果的影响。
测量结果采用12864液晶模块实时显示。
实验测试结果表明,本系统性能稳定,测量精度高。
关键词:LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量一、设计内容及功能1.1设计内容设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪,由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成,系统模块划分如下图所示:1.2 具体要求1. 测量范围(1)基本测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。
(2)发挥测量范围:电阻10Ω~10MΩ;电容50pF~10μF;电感50μH~1H。
2. 测量精度(1)基本测量精度:电阻±5% ;电容±10% ;电感±5% 。
(2)发挥测量精度:电阻±2% ;电容±8% ;电感±8% 。
3. 利用128*64液晶显示器,显示测量数值、类型和单位。
4. 自制电源5. 使用按键来设置测量的种类和单位1.3系统功能1. 基本完成以上具体要求2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试3. 采用液晶显示器显示测量结果二、系统方案设计与选择电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现,例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。
高精度智能电阻测量仪课程设计

电子线路课程设计报告设计课题:高精度智能电阻测量设计时间:2015年3月9日—2015年5月15日高精度智能电阻测量仪一.设计任务与设计指标要求设计说明:电阻是常用的电子元件,某些材料的直流电阻需要精确的测量。
利用欧姆定律设计一台电阻测量仪,显示被测量材料的直流电阻阻值。
基本部分1、测量电阻范围:2~20欧姆,20~200欧姆,200~2K,2K~20K,用按钮切换量程。
2、测量精度:1%3、要求测量结果显示稳定3位有效数字(可用数字万用表的电压档当作显示终端)发挥部分1、测量电阻范围:可测量最小1欧姆的电阻2、测量精度:0.5%3、要求测量结果显示稳定4位有效数字二.元器件清单元件类型型号主要参数数量备注基准稳压源TL431稳压值Uz=2.5V1个负载电流1—100mA集成运放LM358单电源(3—30V)1个偏置电流为45nA 限流电阻R12KΩ1个滑线变阻器1R2最大阻值为50KΩ1个滑线变阻器2R3最大阻值为10KΩ1个滑线变阻器3R4最大阻值为500Ω1个滑线变阻器4R5最大阻值为100Ω1个滑线变阻器5R6最大阻值为1KΩ1个定值电阻R7、R8470KΩ2个定值电阻R9—R12510Ω4个定值电组R13—R191KΩ7个电容C1、C20.1uF2个PNP三极管85501个用于恒流源NPN三极管80504个做驱动A/D转换芯片MC14433电源电压为±4.8V—±8V1片基准源MC1403输出电压值:2.475V~2.525V1片译码驱动器HEF4511BP 电源电压范围:5—15V1片译码驱动四位一体共阴数码管ARKSR420561N1个拨码开关S1—S44个导线电路板三.系统总体框图我们所设计的智能电阻测量仪主要由四个部分组成:集成运放芯片LM358及可控精密稳压源TL431构成了恒流源部分,高精度A/D转换芯片MC14433及基准电压源MC1403构成了电压采样转换部分,译码驱动器CD4511及以四个三极管组成的位驱动阵列形成了译码驱动部分,四位一体共阴数码管构成了显示部分。
电阻测试仪labview课程设计

电阻测试仪labview课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解电阻测试仪的基本原理,掌握LabVIEW软件的基本操作;2. 学生掌握电阻测试仪与计算机的通信连接方法,了解数据采集与处理的基本流程;3. 学生了解电阻的测量方法,掌握不同电阻值与测量结果的对应关系。
技能目标:1. 学生能够运用LabVIEW软件设计并搭建电阻测试仪的虚拟仪器程序;2. 学生能够运用所学知识对电阻进行准确测量,并处理实验数据;3. 学生能够通过实验操作,提高动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理实验的兴趣,激发探究精神和创新意识;2. 学生树立严谨的科学态度,遵循实验操作规范,养成良好的实验习惯;3. 学生培养团队合作精神,学会与他人沟通交流,共同完成实验任务。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在通过实际操作,让学生掌握电阻测试仪的使用和LabVIEW软件编程。
学生特点:学生具备一定的物理知识基础和计算机操作能力,对实验操作有较高的兴趣。
教学要求:教师需引导学生掌握基本原理,注重实验操作技能的培养,同时关注学生的情感态度价值观培养,使学生在实践中提高综合素养。
教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 电阻测试仪原理及操作- 介绍电阻测试仪的工作原理、仪器结构及功能;- 指导学生进行电阻测试仪的硬件连接与基本操作。
2. LabVIEW软件基础- 概述LabVIEW软件的功能、特点及界面;- 传授LabVIEW编程的基本方法,如数据类型、控制结构、图形编程等。
3. 虚拟仪器程序设计- 指导学生利用LabVIEW设计电阻测试仪的虚拟仪器程序;- 解析程序框图,讲解数据采集、处理、显示与保存等模块。
4. 实验操作与数据处理- 安排实验任务,指导学生进行电阻测量实验;- 教授实验数据处理的技巧,如数据筛选、误差分析等。
5. 教学内容的进度安排- 第一周:电阻测试仪原理及操作;- 第二周:LabVIEW软件基础;- 第三周:虚拟仪器程序设计;- 第四周:实验操作与数据处理。
高精度电阻测量监控系统的研究与设计的开题报告

高精度电阻测量监控系统的研究与设计的开题报告一、研究背景电阻是电流通过物体时遇到的阻碍,它是电路中的重要参数之一。
在现代工业生产过程中,电阻测量是一个必不可少的环节。
电阻测量常常用于检测电子元器件或电路板上的电阻值,以判断其性能是否正常。
而高精度电阻测量监控系统可以对电子元器件或电路板上的电阻值进行非常精准的测量,并向操作者提供实时监控和预警功能,有效地提高了生产过程中的质量和效率。
二、研究目的本研究旨在设计和开发一种高精度电阻测量监控系统,以满足工业生产过程中对电阻值精准测量和实时监测的需求。
具体研究目标包括:1. 设计一个能够进行高精度电阻测量的硬件模块,要求测量精度达到万分之一以上。
2. 开发一个基于嵌入式系统的软件程序,实现电阻测量的自动化、实时采集和数据处理等功能。
3. 设计一个用户界面,提供操作者实时监控电阻测量结果和预警等功能。
三、研究方法本研究采用的研究方法包括:1. 文献调研,了解目前高精度电阻测量监控系统领域的研究状况和技术发展趋势。
2. 硬件设计,根据研究要求设计一个能够进行高精度电阻测量的硬件模块,并进行电路原理图和PCB设计。
3. 软件开发,使用嵌入式系统开发平台进行软件开发,实现电阻测量的自动化、实时采集和数据处理等功能。
4. 用户界面设计,使用图形用户界面设计工具进行设计,实现监控结果和预警等功能的显示。
四、研究意义本研究的意义主要体现在以下几个方面:1. 在电子元器件或电路板生产过程中,提高了电阻值的精准测量和实时监测能力,保证了产品质量和工作效率。
2. 对于产品的检测和维护提供了有力支持。
3. 推动了高精度电阻测量领域的技术发展进步,为工业生产过程的自动化和智能化提供了新的思路和方法。
五、预期成果本研究预期的成果主要包括:1. 一个具有高精度电阻测量能力的硬件模块。
2. 一个基于嵌入式系统的电阻测量软件程序。
3. 一个用户界面,提供实时监控和预警等功能。
4. 系统的稳定性和精度达到预期设计要求。
设计精密小电阻测量系统

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第 33 卷
电子测量技术
预置频率
5K 500 K
1M 5M 10 M
表 1 电压幅度测试
0. 19
10 0. 198 2. 464 1. 2500 1. 2535
0. 28
放大倍数 I / A
真实值/ 测量值/
U out / V
8
8
相对 误差/ %
10 0. 198 3. 418 1. 7500 1. 7542
0. 24
10 0. 198 3. 899 2. 0000 2. 0112
0. 56
1 原理与组成
采用恒流源测量小电阻, 将待测小电阻的施加恒定电 流[ 3-4] , 在小电阻两端形成稳定压降。但由于电阻值小, 其 两端输出电压较小, 所以需通过放大器放大待测电压。采 集电压后, 由欧姆定律算出电阻值, 再除以放大倍数, 即是
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待测小电阻的阻值。通过单片机处理, 液晶显示数值[5- 6] 。 本系统结构图如图 1 所示。
4结 论
本文对小电阻测量的方法进行了研究, 为提高系统测 试精度, 主要针对器件的选择、抗干扰能力的提高、测试方 法的改进等方面, 实施系统选型, 构成高精度硬件测量系 统, 有效提高测量精度, 消除温漂, 且本文所设计的电路不 需要调平, 可以直接测量电阻值, 实际测量 5 8 以下电阻 测量精度优于 1% , 环境适应性较强, 其测量方法具有很大 的实用价值和参考价值。
在图 3( a) 运放 U2 部分, 根据运放的虚短和虚断原理 有如式( 6) :
Uc - U1R10
=
U1R9
( 6)
由于 U+ = U- , 整理有 Uc = 9R9 时, Uc = 10U+ 。
基于STM32的简易自动电阻测量仪(软件设计)

宜宾职业技术学院毕业设计基于STM32的简易自动电阻测量仪(软件设计)系部电子信息工程系专业名称电子信息工程技术班级电子1091班姓名尹小东学号 2 0 0 9 1 1 1 6 6指导教师王伯黎2011 年 11 月 10 日摘要--------------------------------------------------- 2 1、方案论证与选择 --------------------------------------- 41.1核心控制芯片------------------------------------------------- 4 1.2档位切换模块------------------------------------------------- 4 1.3ADC采样电路------------------------------------------------- 5 1.4显示模块----------------------------------------------------- 5 1.5键盘控制电路------------------------------------------------- 52、系统设计 --------------------------------------------- 62.1系统总体思路------------------------------------------------- 6 2.2系统硬件模块设计--------------------------------------------- 72.2.1电源电路设计--------------------------------------------- 72.2.2恒压源电路设计------------------------------------------- 82.2.3档位切换电路设计----------------------------------------- 82.2.4电压跟随电路设计----------------------------------------- 92.2.5电机驱动电路设计---------------------------------------- 10 2.3软件设计---------------------------------------------------- 113、系统测试 -------------------------------------------- 124、设计总结 -------------------------------------------- 13 参考文献----------------------------------------------- 13 附录--------------------------------------------------- 14附录1主要元件清单 --------------------------------------------- 14 附录2产品实物图片 --------------------------------------------- 14本系统由闭环恒压源电路、闭环测量电路、电机驱动电路三大部分构成。
基于单片机STC89C52的电阻测量系统设计

根据测量 的精度和端 口的要求,系统选用TLC2543作为A/ 图 2 MCU控 制及 显 示 电路
D转换器 。TLC2543是TI公司的12位串行模 数转换器 ,使用开关
电容逐次逼 近技 术完 成A/D转 换过程 ,工作温 度 范围内10la S 3 系统 软件 设计
转 换时间,l1个模拟输入通 道,3路内置 自测试 方式 ,采样率为
用户。可用5V电压编程,没有两种 电源的要求 ,改写时不拔下芯
片,适合许多嵌入式控制领域 。工作电压范围宽 (2.7V~6V),全
静态工作,工作频率宽在OHz ̄24MHz之 间L ̄,8751/87C51等51系
列的6MHz ̄I2MHz更具有灵活性,系统工作频率能快能慢。
1.2 A/D转 换器 的选择
片机 进行数据传送 。 2.3 MCU控 制及 显 示电路设 计
系 统 选 用 STC89C52作 为 mCU处 理 器 ,其 主 要 特 点 :
单片机 系统 电路如图2所 示。该模块 是整 个系统的核心,主
STC89C52与MCS-51系列 的单片机在 指令系 统和引脚上完全 兼 要 由STC89C52单片机、电机驱 动和uLN2o03和l2864液 晶显示器
辨 率达4096。程 序设计 采用模 拟通 道AINO端 ,并用 高测试精度 .以及电路 的稳定性 。图
中OP07的3脚为放大后 的采样 电压输入端 ,输入 的模拟 电压 经
TLC2543进进行A/D后。数字量 以SPI总线 数据传输 的方式与单
图1 系统总体设计框 图 1.1 MCU处 理器 的选择
作复杂。本系统采用通用单片机STC89C52实现 1Q 1OMQ电阻量 IOK ̄IIOM之间的量程 的自动切换 。在 电路 中被测 电阻Rx将和一
单片机课程设计报告 基于单片机的热敏电阻测温系统设计

单片机课程设计报告-- 基于单片机的热敏电阻测温系统设计单片机课程设计报告2011 / 2012 学年第 2学期课程名称:单片机课程设计上机项目:基于单片机的热敏电阻测温系统设计专业班级:电子信息工程02班1摘要在日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
传统的测温元件有热电偶和热电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
我们采用温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。
DS18B20可以直接读出被侧温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。
本文介绍一种基于STC12C5608AD单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃-~+100℃,使用数码管驱动芯片CH451显示,能设置温度报警上下限。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,STC12C5608AD单片机功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
关键词:温度测量DS18B20 STC12C5608AD CH451目录2摘要 (2)第1章绪论 (4)第2 章时间安排 (5)第3章设计方案及选材 (6)3.1 系统器件的选择 (7)3.1.1温度采集模块的选择与论证 (7)3.1.2 显示模块的选择与论证 (8)3.2 设计方案及系统方框图 (8)3.2.1 总体设计方案 (8)3.2.2 系统方框图 (9)第4章硬件设计 (10)4.1 总系统组成图 (10)4.2 温度测量传感器部分 (10)4.3 控制部分 (10)4.4 显示部分 (11)4.5 报警部分 (12)第5章程序流程图设计 (13)5.1 主程序流程图 (13)5.2 温度采集流程图 (14)第6章总结 (15)参考文献 (16)3第1章绪论现在电子技术日新月异,各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们的日常生活、工业生产等领域,它不但可以提高劳动生产率,而且可以使控制的设备或执行的操作更加精确。
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《电子系统设计》课程设计题目:电阻测量系统设计自动电阻测试仪【摘要】本简易自动电阻测试仪具有手动四档及自动三档量程转换电阻测试功能,以单片机为控制核心,使用仪表运放来精确采集被测电阻两端电压,经过模数转换电路将模拟信号转换成数字信号,以便单片机进行处理。
最后通过LCD12864液晶显示出结果,能自动显示小数点和单位;并且该装置具有电阻自动筛选和自动测量显示电位器变化曲线的功能。
实验结果表明,本系统完全达到设计要求,多项指标优于题目要求。
【主要技术】(1) 通过编程来实现对电阻值的直接测量(2) 12位A/D转换技术(3) 量程转换技术(4)液晶显示器的有效应用(5)串并转换技术(6) 通过单片机控制电机实现对电位器的自动控制【关键词】模数转换;自动量程转换;INA114;电阻;MCU;液晶显示;目录一、系统方案 (4)1.1 设计要求 (4)1.1.1 任务 (4)1.1.2 要求 (4)1.2 总体方案 (5)1.2.1 方案论证与比较 (5)1.2.2系统组成 (5)二、理论计算与电路分析 (6)2.1 电阻测量原理 (6)2.2.1测量电路 (6)2.1.2基准电压电路 (7)2.2 自动量程转换与筛选的设计 (7)2.2.1 自动量程转换 (7)2.2.2 筛选功能 (8)2.3 电位器阻值变化曲线装置的设计 (8)三、电路与程序设计 (8)3.1 电路设计与分析 (8)3.1.1 电源模块 (8)3.1.2 测量及转换模块 (9)3.1.3 控制显示模块 (10)3.1.4 辅助装置 (10)3.2 程序流程图设计 (11)四、系统测试方案与结果 (13)4.1 测试条件 (13)4.2 测试方案 (13)4.3 测试结果及分析 (13)五、结论和系统特色 (14)一、系统方案1.1 设计要求1.1.1 任务设计并制作一台简易自动电阻测试仪。
1.1.2 要求(1)基本要求①测量量程为 100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档。
测量准确度为±(1%读数+2 字)。
② 3 位数字显示(最大显示数必须为 999),能自动显示小数点和单位,测量速率大于 5 次/秒。
③ 100Ω、1kΩ、10kΩ三档量程具有自动量程转换功能。
(2)发挥部分①具有自动电阻筛选功能。
即在进行电阻筛选测量时,用户通过键盘输入要求的电阻值和筛选的误差值;测量时,仪器能在显示被测电阻阻值的同时,给出该电阻是否符合筛选要求的指示。
②设计并制作一个能自动测量和显示电位器阻值随旋转角度变化曲线的辅助装置,要求曲线各点的测量准确度为±(5%读数+2 字),全程测量时间不大于10 秒,测量点不少于15 点。
辅助装置连接的示意图如图 1 所示。
③其他图 1 辅助装置连接的示意图1.2 总体方案1.2.1 方案论证与比较 (1)电阻信号的采集 方案一:恒流法恒流法的依据是信号源内阻为无穷大,电流恒定。
此特性对于测量本题中小于10k Ω的电阻有较高的精度,但在测量阻值较高的电阻时,一方面被测电阻X R 的压降过大,有可能进入非线性区;另一方面,实际电流源的内阻不可能为无穷大,大阻值的电阻已接近电流源的内阻,此时电流源内阻的分流已不能忽略,从而影响测量精度。
方案二:恒压法恒压法的依据是信号源内阻为0,电压恒定,此特性对测量中高阻值电阻有较高的精度,但测量较小阻值电阻时也会存在一定的误差。
方案选择:本设计偏重于中高阻值电阻的测量,故选方案二,并且通过与标准电阻串联分压方式减少测量小电阻时的误差。
(2)自动量程的转换方案一:采用多量程开关MPC509切换不同阻值的标准电阻。
优点:易于控制,电路简单。
缺点:器件本身有1k Ω电阻,对测量结果有较大影响。
方案二:采用继电器来切换标准电阻。
优点:器件无电阻,对测量结果影响小,易于控制。
缺点:电路稍显复杂,切换有响声。
方案选择:本设计要求准确度达到()2100+±,故采用方案二。
(3)信号转换方案一:采用单片机内部的A/D 转换器。
优点:电路结构简单。
缺点:转换速度慢,干扰大,准确度达不到要求。
方案二:外接12位ADS805 A/D 转换器。
优点:转换速度快,准确度高。
缺点:外围电路复杂,占用较多的I/O 口。
方案选择:本设计侧重于高准确度,因此采用方案二。
1.2.2系统组成本系统组成框图如图2所示。
图 2 系统框图二、理论计算与电路分析2.1 电阻测量原理2.2.1测量电路采用串联电阻分压的方式来确定测量电阻,如图3 所示。
根据欧姆定理可知,只需测出X R 两端电压和流过它的电流就可计算出X R 。
由图3可知XX X U R U R -=51 ,使用了TI 公司生产的仪表放大器INA114测量X U 的值,X O U U =,测出O U 的值即可知被测电阻值。
INA114是一种通用仪用放大器,尺寸小、精度高、价格低廉,可用于电桥、热电偶、数据采集、RTD 传感器和医疗仪器等。
INA114只需一个外部电阻就可以设置1至10000之间的任意增益值,内部输入保护能够长期耐受±40V ,失调电压低(50μV ),漂移小(0.25μV/℃),共模抑制比高(G=1000时为50dB ),用激光进行调整,可以在±2.25V 的电压下工作,使用电池(组)或5V 单电源系统,静态电流最大为3mA 。
INA114采用8引脚塑料封装或SOL-16表面封装贴件,使用环境温度为-40℃~+85℃。
X R 1R +-+5VXU OU INA114图 3 测量电路2.1.2基准电压电路为了使测量更精准,必须提供准确稳定的+5V 电压。
因此采用三端可编程并联稳压管TL431构成+5V 串联稳压器。
输出电压V 55.22132=⨯=•⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ref O V RR V 电路如图4所示。
德州仪器公司(TI )生产的TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。
其输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Verf (2.5V )到36V 范围内的任何值。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω,TL431是一种并联稳压集成电路。
因其性能好、价格低,因此广泛应用在各种电源电路中。
+TL43110uF3k Ω80501k Ω+9V+5V1R 2R 1k Ω3R 1C OV图 4 +5V 基准电压电路 图5 量程转换电路2.2 自动量程转换与筛选的设计2.2.1 自动量程转换自动量程转换功能的实现由单片机检测X U 值的大小来切换相应档位的继电器是否导通,从而实现电阻测量量程的自动转换,电路如图5所示。
自动量程采用由高位档向低位档逐档比较的切换方式。
当由手动量程转换切到自动量程转换测量时,继电器自动切换到10k Ω档位,当测试出的X U >2.500V时(即被测电阻≥10k Ω),则超出自动测量范围,并显示“超出量程”;当0.476V ≤X U <2.500V 时(即1k Ω≤被测电阻<10k Ω),则档位不变,并显示测量电阻值;当X U <0.476V 时(即被测电阻<1k Ω),则档位切换到1k Ω档位。
当切换到1k Ω档位时,再次检测X U 值,当测得0.476V ≤X U 时(即被测电阻≥100Ω),则档位不变,并显示测量电阻值;当测得X U <0.476V 时(即被测电阻<100Ω),则档位切换到100Ω档位。
当切换到100Ω档位时,则直接显示测量电阻值。
2.2.2 筛选功能筛选功能先计算出设定阻值的范围,假设要求的电阻值为Y R ,误差值为ε,则电阻筛选范围为(Y R -ε)~(Y R +ε)。
测量时将电阻测试仪调到自动档,测量出被测电阻的阻值X R ,然后判断X R 是否在筛选范围里,若在此范围则显示筛选符合要求并显示具体阻值,否则显示不符合筛选要求。
2.3 电位器阻值变化曲线装置的设计将小型直流电机的转轴与4.7k Ω旋转式单圈电位器相连,从电位器引出两点用于测量显示,为了能准确显示被测电位器阻值从0~4.7k Ω的变化,本装置在电位器的零欧姆位置安装了行程开关,用于控制电位器从零开始变化。
三、 电路与程序设计3.1 电路设计与分析从整体来看,本测试仪由供电系统(即电源模块)、电阻测量及量程转换模块、控制运算及显示模块。
3.1.1 电源模块电源电路如图6所示,采用LM317和LM337来输出±12V 、±8V 、+5V 。
LM317和LM337输出电压精度更高。
+5V用于给单片机供电;+8V经过TL431稳压成标准的+5V提供测量电阻的基准电压。
+5V用于ADS805供电。
±12V用于仪表运放INA114供电。
图 6 电源电路3.1.2 测量及转换模块电阻值测量电路及自动量程转换电路,如图7所示。
用红黑表笔测量被测电U并送入单片机,即显示出相应阻值。
通过单片机输出的控制信号来阻,得出O调节继电器KM的切换,进而控制了量程的转换。
图7测量及量程转换电路3.1.3 控制显示模块单片机控制显示模块如图8所示,控制电路采用外接AD,单片机内部自带的AD只有10位,不能满足本设计中对准确度1%的要求,因此采用外接12位的ADS805。
采集的电压信号经过OPA2209跟随到AD中,使用OPA2209起到输入阻抗的变换,减小AD对信号的影响。
由于控制采集信号需要大量I/O口,导致单片机的接口不够用,因此在显示电路部分,采用了两个74HC595来节省显示部分的接口。
74HC595是硅结构的CMOS器件,具有8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器、一个存储器和三态输出功能。
图8 单片机控制及显示模块3.1.4 辅助装置辅助装置是将小型直流电机的转轴与4.7kΩ旋转式单圈电位器相连,从电位器引出两点用于自动测量显示电位器阻值随旋转角度变化的曲线。
由于单片机输出的信号不能驱动电机,因此在电路设计中采用TA8428K驱动直流电机,如图9所示。
东芝双极型线性集成电路TA8428K 用于电机旋转控制,电机的正转,反转,停止和制动操作可供选择,具有热关断和短路电流保护等功能,输出电流的峰值为3.0 A。
图9 辅助装置连接电路图3.2 程序流程图设计程序设计的总体思路如图10所示。
图5程序流程图四、 系统测试方案与结果4.1 测试条件(1)仪器UT60D 三位半数字万用表 一台 UT71A 四位半数字万用表 一台(2)环境条件测试环境温度在26℃左右。
4.2 测试方案将自动电阻测试仪分别调到100Ω档、1k Ω档、10k Ω档和10M Ω档测量量程范围内的不同阻值的电阻a R ,并记录结果。
然后用四位半数字万用表分别测量被测电阻的阻值b R ,利用公式求出准确度()0bb a R R R Q -±=。