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畢業(yè)設(shè)計---簡易自動電阻測試儀的設(shè)計(編輯修改稿)

2025-12-22 18:41 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】 1 比較與選擇 ............................................... 1 二、電路與程序設(shè)計 ............................................. 4 電源電路 ................................................. 4 跟隨器電路 ............................................... 5 控制電路 ................................................. 6 掉電記憶模塊 ............................................. 6 分壓法測試電路 ........................................... 7 步進馬達(dá)驅(qū)動電路 ......................................... 9 小電阻測量選擇方案三 —— 恒流源注入式（伏安法） ........... 10 電位器阻值變化曲線裝置 .................................. 11 三、系統(tǒng)軟件設(shè)計 .............................................. 12 謝辭 .......................................................... 17 參考文獻 ...................................................... 18 1 一、系統(tǒng)方案方案描述被測電阻半周克條電阻步進馬達(dá)模擬放大電路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電源圖 1 系統(tǒng)硬件圖簡易自動電阻測試儀由 5大部分構(gòu)成：（如圖 1） 1）、電源向檢測電路提供 +12V,+5V 模擬電源和 +5V 數(shù)字電源，模擬地與數(shù)字地被光耦隔離。 2）、模擬放大電路有三部分構(gòu)成，第一部分是 100Ω檔的恒流源測阻電路，第二部分是 1KΩ， 10KΩ分壓法測阻電路，第三部分是 1MΩ .檔的惠更斯橋 I/V 變換測阻電路。 3）、步進馬達(dá)采用信農(nóng) 200 步，每步度。驅(qū)動器采用 A3977 八細(xì)分驅(qū)動電路。 4）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用 ATMEGA128L 單片機。 5）、 LCD24064 比較與選擇對于電阻的測試方法，一般可以從以下幾個方面入手： 1)、四線測電阻法：為減少接觸電阻對測量結(jié)果的影響 ,用一對線通電流 (接觸電阻對電流的測量無影響 ),用另一對線測電位 (通過的電流很少 ,接觸電阻對電位的影響可忽略 )。此方法適用于 10 歐姆以下的小電阻兩個電壓端兩個電流端。 2)、恒流源測電阻法（伏安法）（如圖 2）圖 2恒流源測電阻電路 2 照電路分析，運放 6 腳輸出應(yīng)該是 5V，如果是 +5V 的話，三極管就不會導(dǎo)通，電阻RX 上也就沒有電流了，運放 6 腳輸出 6V，那么三極管的 E 電壓就是（理想狀態(tài)下三極管的 BE 之間的壓降問）那么電阻 R 兩端的電壓為 5V+=,由歐姆定律可以算出電阻 R 流過的電流為 Ie=，所有流過電阻 RX的電流是恒定的，既恒流源，由于三極管 Ie 約等于 Ic，有萬用表測出 U0，根據(jù)歐姆定律得： R=U0/Ie 制作一個穩(wěn)定精準(zhǔn)的恒流源，使恒定電流 I注入到 RX上。得到 Vrx。利用歐姆定律可以算出 RX=Vrx/I。這種測量方法能最大限度的發(fā)揮 ADC 的精度，所以相應(yīng)的測量量程比較寬。此外 Vrx 與 RX 成線性關(guān)系，計算電阻 RX 方便可行。適用于測試 10 歐姆以下的小電阻。方案選擇：由于小電阻測量恒壓源比較難以穩(wěn)定，我們選擇小電阻測量用恒流源，大電阻測量用恒壓源測量。 3)、分壓法（如圖 3）是一種最基本的測阻方法，成本低，測試范圍寬泛，但是由于參考電阻精度不高，溫度漂移，偏置電源精度等影響，不會有較高的精度。被測電阻參考電阻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)跟隨器電源圖 3 分壓法電路圖 4)、惠更斯橋電路測試法（如圖 4）差動放大電源參考電阻被測電阻 3 圖 4 惠更斯橋電路法電路圖惠更斯橋電路廣泛應(yīng)用在各種電阻測試場合，適用于電阻類型傳感器、 I/V 變換等場合。電阻橋輸出電壓與 RX任然為非線性關(guān)系，且只在 RX 與 R比較接近的時候才能得到精確的 RX。這樣測量的量程就非常有限。在 10 倍量程跨度難以保證 1%精度。題目涉及到四個量程， 100Ω， 1KΩ， 10KΩ， 1MΩ，基于以下幾個方面考慮測試電路的選擇： ①對于 100Ω小量程的測試方案可以選擇四線測電阻法和恒流源測電阻法，測試 10歐姆以下的電阻時候為了測試精度我們需要采用四線方式 ,但是在 10 歐姆以上的電阻我們一般不采用四線方式 .一般測試表筆電阻為０．０５歐左右，采用四線方式可以有效的抑制線阻．四線并不麻煩．四線采用四線表筆測試就可以了！如果采用多點掃描方式四線的掃描速度要比二線明顯慢很多！所以，在 100Ω量程檔位采取恒流源測電阻法。 ②對于 1KΩ， 10KΩ量程的測試方案選擇分壓測電阻法是最優(yōu)的。 ③對于 1MΩ .量程的測試方案選擇惠更斯橋 I/V 變換測阻電路。可以減少由于大電阻的積分效應(yīng)，增加測試速度，達(dá)到 10

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