智能低電阻測量儀的硬件設計
加入技術交流群
1總體方案和技術指標 ?
如圖1所示，該儀器由5個部分組成：電源供應、精密恒流源、精密電壓放大器、A/D 轉換器、單片機控制器。?????????
?其主要技術指標如下：?
測試范圍：0～20Ω0～200Ω0～2 k(三擋量程自動切換)；?
最高分辨力：0.001； ?
測試電流：0.5mA；?
測試精度：±（0.2%+2）；?
整機耗電：<30mA ?！?br />
2硬件設計 ?
(1)電源部分?
整機采用6節(jié)5號鎳氫電池供電（7.2 V）及通用DC/DC變換器，將電池電壓轉換成穩(wěn)定的±5 V直流電壓。該部分還有電池電壓監(jiān)測電路和充電電路，電池充滿電 可以供儀器連續(xù)使用約50小時。?
(2)恒流源?
由精密基準電壓源和高性能運放組成，向被測電阻提供精確的測試電流。測試電流選為0.5mA。?
由于精密電流源部分是整個儀器安全性能的薄弱環(huán)節(jié)，必須考慮各種內部和外部的可能因 素對儀器造成的損壞，從而影響安全性能。主要采取了以下措施：?
限制電流利用結型場效應管的恒流特性限制測試電流ITEST大小，一般取IDSS≈2*ITEST。為增加可靠性，采用兩只場效應管串聯(lián) 。?
限制電壓采用穩(wěn)壓二極管并聯(lián)于測試端限壓。?
(3)精密放大器?
由斬波穩(wěn)零運放做測試信號的同相放大，因為A/D轉換器的滿量程電壓為2 V，測試電流0.5mA，對應20，200，2K 三個量 程的同相放大倍數(shù)為200，20，2。在負反饋回路接入兩個由單片機控制的模擬電子開關SW1 、SW2，用于3個量程不同放大倍數(shù) 的切換：當量程為20 偈?，SW1，SW2均關閉；為200 偈盨W1開啟；2k 偈盨W1，SW2均開啟。儀器校驗時應從低量程開始，否則不能校準所有的量程。另外，Ri，R1，R2， R3應選用精密電 阻和精密電位器，使溫度的影響降至最低。?
評論