![通用贴片电阻](/mb/static/picture/744881ada6093202e80db43036ab3575.jpg)
的影响引起实验数据与理论值之间有较大误差,进而影响测试效果例如电感器变压器中往往存在铜;由于其数值较小,一般的指针万用表无法测量出来;通常实验室里会用电桥做测量,但电桥操作手续较烦,又不能直接所测得的电阻值,测量范围为10~2.9999k,同时能把测试的数据来进行储存,然后经串行口送入上位机,通过上位机的强大功能,可以对所测得的数据来进行分析处理该测试仪的测量精度高达0.1%,并采用四端测量法,电阻值不受引线长短及接触电阻的影响不仅测量简便,读数直观,且测量精度分辨率也高于一般电桥可用于实验室研究所,非常适合于工作现场。
如上图本机的基础原理是采用在被测电阻上通过已知的恒定电流,取出被测电阻上的压降,经放大器放大转换为0~3V直流电压,然后送入C8051F005A/D转换的输入端,经单片机处理,最后经过液晶显示器直接显示电阻阻值
由于要实现对微小电阻的测量,所以要求放大器的分辨率比较高(高潮达10V),线性度好,输入阻抗高,并要求漂移低抑制噪声和抗干扰能力强,为此我们设计了如图2中信号处理电路所示的差动放大器此放大器由运放A1A2组成第一级差分式电路,A3组成第二级差分式电路,R3R4RW组成反馈网络,引入了深度电压串联负反馈,故有较高的输入阻抗,且A1A2都选同相端作为输入端,则它们的共模输出电压和漂移电压也都相等,再经过A3组成的差分式电路,可以互相抵消,故它有很强的共模抑制能力和较小的输出漂移电压;A4是电压反向跟随器,其作用是使前后级隔离分析此电路可得下列方程
从(3)式知输出电压U4与被测电阻RX成正比放大器的倍数由R3R4RW而定,由于A/D转换器的输入电压为0~3V,本仪器设置放大器的放大倍数为10倍,在U4端得到0~3V的直流电压为了能够更好的保证放大器的分辨率和稳定能力,除上述电路本身优点外,集成运放A1A2A3选用了高精度低噪声低漂移的max495,反馈支路的电阻均选用高精度低温度系数的精密电阻,此外还采取了一些屏蔽措施有效地抑制了噪声和干扰测试时被测电阻与测试仪器间采用四端接线输出,测量时用四根专用导线与被测电阻Rx连接,当被测电阻较小时,为了尽最大可能避免导线电阻和接触电阻的影响,四根连接导线要做到特性一致阻抗相同,这样就可以消除导线电阻和接触电阻的影响
该仪器的核心部分是可以在一定程度上完成各种功能的电路板,它采用了CYGNAL公司的C8051Fxxx型单片机C8051F005该系统最重要的包含电源电路信号采集电路信号放大电路液晶驱动及显示电路串行通讯电路系统复位电路和C8051F005单片机系统电路(包括模数转换电路)系统各部分的详细电路如图2所示
ADC12是12位精度的A/D转换模块,带有采样保持功能,具有高速通用的特点它有8个外部信号采样通道和4个内部通道由差动放大器输出的信号由通道0输入单片机,A/D转换的时钟转换模式和参考电压源都可以由用户用软件设置
由于该单片机内部集成了众多的外围模块,不但使电路的设计变得简单,还可以大幅度缩小电路板的尺寸另外,在电路板上预留一个JTAG接口,再配以一个普通的PC机,就可以很方便地实现系统软件的调试