低电阻丈量仪按其测验电流的巨细可分为两类:一类测验电流较大,首要用于接插件、开关、导体等产品的直流低电阻的丈量;另一类测验电流很小(一般为1 mA左右),用于电雷管、点火具或其他风险易爆场合的接插件、开关等元器件的直流低电阻的丈量。低电阻丈量仪对安全功用要求很高,有必要添加多种维护电路;在PCB板规划布线时也要考虑安全性和牢靠性。1989年至今,咱们不断改善和完善电路规划,规划出产了4个类型的低电阻丈量仪,以下是最新的?DZC-4?型智能低电阻丈量仪。
1 总体方案和技术指标
如图1所示,该仪器由5个部分组成:电源供给、精细恒流源、精细电压扩大器、A/D 转化器、单片机操控器。
其首要技术指标如下:
测验规模:0~20Ω0~200Ω0~2 k(三挡量程主动切换);
最高分辨力:0.001 ;
测验电流:0.5 mA;
测验精度:±(0.2%+2);
整机耗电:《30 mA 。
2 硬件规划
(1)电源部分?
整机选用6节5号镍氢电池供电(7.2 V)及通用DC/DC变换器,将电池电压转化成安稳的±5 V直流电压。该部分还有电池电压监测电路和充电电路,电池充满电 能够供仪器接连运用约50小时。
(2)恒流源?
由精细基准电压源和高功用运放组成,向被测电阻供给准确的测验电流。测验电流选为0.5mA。
因为精细电流源部分是整个仪器安全功用的薄弱环节,有必要考虑各种内部和外部的或许因 素对仪器形成的损坏,然后影响安全功用。首要采取了以下办法:
约束电流运用结型场效应管的恒流特性约束测验电流ITEST巨细,一般取IDSS≈2*ITEST。为添加牢靠性,选用两只场效应管串联 。
约束电压选用稳压二极管并联于测验端限压。
(3)精细扩大器?
由斩波稳零运放做测验信号的同相扩大,因为A/D转化器的满量程电压为2 V,测验电流0.5mA,对应20,200,2K 三个量 程的同相扩大倍数为200,20,2。在负反馈回路接入两个由单片机操控的模仿电子开关SW1 、SW2,用于3个量程不同扩大倍数 的切换:当量程为20 偈保SW1,SW2均封闭;为200 偈SW1敞开;2k 偈SW1,SW2均敞开。仪器校验时应从低量程开端,不然不能校准一切的量程。别的,Ri,R1,R2, R3应选用精细电 阻和精细电位器,使温度的影响降至最低。
? (4)A/D转化器?
如图2所示,选用4 1/2位的ICL7135芯片,接成满量程为2 V的电压表 的方式。ICL7135用5位BCD码的方式向单片机供给数据,并供给过量程(OV)和欠量程(UN)信号给单片机用于量程主动切换。ICL7135的时钟频率来自T5(CD4060)的Q5端,频率为1.25 kHz,正好是工频50Hz的整数倍,能进步仪器抗工频搅扰的才能。A/D转化频率约为:3.3次/s。T5的COUT端还供给4MHz的时钟频率给单片机。?
(5)单片机操控器?
此部分的功用有:数据收集、处理、显现、量程切换、电压监控等。本机显现模块有两片74LS164别离用于LED数码管的位驱动和段驱动,共有5位数码显现, 如图2所示。
单片机T2的25脚用于封闭显现模块的显现,避免数码管在数据传输过程中显现乱码。T2的 24脚是电池欠压检测输入,T2的23、22脚操控精细扩大器的模仿电子开关,产生需求的扩大倍数。
3 软件规划
本仪器最大特点是用软件完结主动调零和量程转化,省去故障率较高的电位器和量程切换 开关。软件调零的办法是:开机后单片机进行自检,假如体系作业正常就读取A/D转化的成果。当接连读取5个A/D转化成果后,判别它们是否都小于0.2Ω,不然,就以为操作者没有 将测验棒牢靠短路,仪器持续显现调零提示符。假如接连5个值都小于0.2Ω,这时就找出其间最小值作为初始值,今后每次的丈量成果都要减去初始值。
依据A/D转化芯片ICL7135的过量程和欠量程信号,由单片机主动进行量程切换。量程切换 要 完结3项作业:首先是切换精细扩大器的扩大倍率,再是调整初值的有效位数,最终是调整 小数点的方位。
PIC16C57单片机没有中止功用,选用查询的办法与A/D转化器通讯,运用A/D转化的空隙显现数据。
PIC单片机与显现模块中的74LS164选用串行数据通讯,每次只显现1位数据,为避免显现 产生闪耀,刷新率应大于30Hz 。
程序流程如图3所示。
4 结语
仪器与被测电阻选用4线制接线法,能消除接插件电阻的影响。此外,因为仪器分辨力很 高,所以要求测验夹具进行镀银处理,这一点很重要,不然会形成测验成果漂移不定。
仪器批量出产的测验成果表明:仪器的技术指标到达规划要求,能够满意出产、科研的需 要。假如仪器稍加改善,能够当作高活络的直流电压表和电流表运用。