基于单片机设计的小电阻测试 - 控制/MCU - 电子发烧友网

1、引言

在电路测试过程中，由于忽略了一些小电阻的影响，实验数据与理论值之间存在较大的误差，从而影响测试效果。例如，铜电阻经常存在于电感器和变压器中，地铁轨道的电阻；由于其值较小，一般指针万用表无法测量；电桥通常用于实验室，但电桥的操作程序很烦人，无法直接读取被测电阻值。鉴于此，我们采用了单片机，利用单片机的优点设计了测量仪。该测量仪可直接从LCD测量的电阻值读取在显示屏上，测量范围为10μΩ～2.9999kΩ，同时，可以存储测试数据，然后通过串行口输送到上位机。通过上位机的强大功能，可以分析和处理测量数据。测试仪的测量精度高达±0.采用四端测量法，电阻值不受引线长度和接触电阻的影响。不仅测量简单，读数直观，而且测量精度和分辨率高于普通电桥。可用于实验室、研究所，特别是工作场所。

2、测试原理

如上图所示，本机的基本原理是通过已知的恒定电流在被测电阻上取出被测电阻上的压降，通过放大器放大转换为0~3V然后发送直流电压C8051F005A/D转换的输入端由单片机处理，电阻值直接通过液晶显示器显示。

为了测量小电阻，放大器的分辨率很高(高潮达10μV)，线性好，输入阻抗高，漂移低，抑制噪声，抗干扰能力强。因此，我们设计了如图2所示的差动放大器。这个放大器由运输和放置A1、A组成一级差分电路，A三组成二级差分电路，R3、R4、RW组成反馈网络，引入深度电压系列负反馈，输入阻抗高，A1、A2选择同相端作为输入端，其共模输出电压和漂移电压相等，然后通过A由3组成的差分电路可以相互抵消，因此具有较强的共模抑制能力和较小的输出漂移电压；A四是电压反向跟随器，其作用是隔离前后。以下方程可用于分析该电路。

当R5= R7、R6= R以上方程简化可得8点：

从(3)U4与被测电阻RX成正比。放大器的倍数由R3、R4、RW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直流电压。为了保证放大器的分辨率和稳定性，除上述电路本身优点外，集成运放A1、A2、A3选用高精度、低噪音、低漂移max495.反馈支路的电阻采用高精度、低温系数的精密电阻，并采取一些屏蔽措施有效抑制噪声和干扰。四端接线法用于测试被测电阻和测试仪器之间的恒流源电流IN1输入从IN2.测量时使用四根专用导线和被测电阻Rx连接时，当测量电阻较小时，为避免导线电阻和接触电阻的影响，四条连接导线应具有相同的特性和阻抗，以消除导线电阻和接触电阻的影响。