极小毫欧表.docx

IOOufi-39.99!!当把一只标称值2Q的金属膜电阻接到刚刚完 成的毫欧表头进行测试时，看见屏幕上显示的2.003或者2.004 ,心中感到一阵喜悦！尽管笔者手里有十几个型号不同的数字万用表， 频率表，电容电感表…却从来未能一睹毫欧和微 欧数量级别的电阻测量显示•进口的动辄上万元， 钱袋不饱满也就没有办法购买…使用带12位AD的单片机来做吧！主要功能与使用说明如下：测量量程:0000 〜400.0mQ,或 0000 〜4000mQ,或000.0〜40.00Q 三档,人工更换档位.（可以利用 小数点切换进行量程切换，但是本芯片没有足够 的引脚，故没有在硬件上支持•）测试电流:-一使用较少的测试电流方案当被测电阻=0时,400.0mQ档最大电流125mA ,4000mQ 档最大电流 12.5mA ,40.000 档1.25mA .大于400的电阻测量，请直接使用 普通数字万用表就好了 •测试电压：被测电阻开路时：最大：2.5V，测量满度时（被测电阻上）:50mV .超限报警或控制：带有一个继电器控制输出，输出控制值由用户选 择设置，各如果测量值n控制输出设置值，继电器 就会吸合•反之，继电器释放•（带有一只发光管指 示灯显示）.毫欧表用测试电源—+5V-r1KD仍1达林顿+52.5/20= 125mA2.5/200= 12.5mATL431BB-测试端子最小分辨力：10011Q最大测量:39阳Q单片机AD使用基准:满度输入二2 V.具有一个蜂鸣器报警， 在继电器吸合或者释放 时报警提示一声长声.在 任何按键有效按动时，具 有按键提示的短促声•电 路上电有2声开机提 示•测试原理：可以采用比例方式进行 测量•也可以采用恒流源 方式进行测量，原理图上 给出了比例方式进行测 量的供电测量部分• 采用恒流源方式对测量 小电阻较为方便，如果使 用串联比较方式，则会因 为被测电阻太小，造成测 试电压也很小，不容易得如果被测开路，输入电压=2 •丸如果被测最大时，输入电压=0・05V 如果被测短路，输入电压NV如果测试电压过高，又会 造成电流很大•恒流源流过被测电阻， 测量被测电阻上的电压 就可以得到读数•此电压 在本示例中最大仅仅为 50mV,不足以让单片机 的AD转换出来4000 个字读数，因此，需要预 先经过一级前置的运算 放大器的放大•恒流源中的恒流标准电 阻要求具有较好的参数, 因此，这里使用了 0.5W 的金属膜电阻，温度系数 为 <50ppm，精度=1% • 本电路同时使用上述两种方式进行开发试验，最 终使用了比例法测量方 式.主要用途：测量直流类mQ〜数十Q的小电阻，主要用于 电动机，扬声器,继电器 等线圈的直流电阻，由于 它们的直流电阻数值不 大,普通万用表实际很难 测量到准确读数•使用毫 欧表可以解决大部分这 种测量•计算公式说明：在标准的5V.DC稳压 供电的后面，使用 TL431专门搭接了一个 2.5V的测试供电电源， 当其分别连接 20Q,200Q,2KQ 的串联 电阻时，在被测电阻=0 （就是测试端短路）,就可 以分别得到125mA,12.5mA,1.25mA的测试电流•相对于被测电阻分别为0.4Q,4Q,40Q的满度比 例读数电压约为50mV, 让这个满度电压对应着 单片机的AD满度读 数略少一些，就可以得到 满度恰好4000个字的显示•而单片机所需要的满度 AD转换输入电压，则由前置运算放大器把最大 50mV的电压进行放大•本电路使用单片机 AD转换的内部基准参考电压=2.0V,满度读数为4096时输入信号电压=2.0V ,要得到4000个字，就必须是4000/4096*2=1.953125V •要得到这个满度电压，要求有一级放大器，放大倍数=1.953125心05=39.0625.因此，电路中安排有一只运算放大器，专门对信号放大39.0625倍•当 AD输入信号〉1.953125V后，屏幕显示*HHH表示超量程溢出.（*表示消隐，千位=0时也会消隐）.由于被测电阻在2.5V供电中仅仅得到很少一部分电压，因此，大部分电压降落在测试供电的串联电阻上，因此，被测电阻上的电压在 量程范围内不会超过0.05V,非常安全.如果需要测量更小的电阻，用户可以自己进行改造，例如:把测试电流扩大到1.25A,就可以测量满度电阻=40mQ的电阻•（注意电流必 须足够，本电路中元器件参数的选择并不能到达这么大的电流 ）.这么大的测量电流，被测电阻接受得了吗？不用担心，许多电力变压器的次级额定电流都是数百上千甚至到万安培的电流的 ，自己掌握好就可以测量•B ILJSC A2 SDA VssUP A1RP5PNPPNPPNP24C020—1o—*RP3LED/ S 9 0 即処<曲弋崙鱗屈VDDVSSP0.3KINP4.4JAIN4P0.2fXOUTP43JAIN3P0.4JRSTWPPP4.2JAIN2P5.31BZ11PWM1P4.1/AIN1P5.4BZ01PWM0P40JAIN0A/REFHP0.1ANT1PO.OANTOSN271114IT17TT 预 yKX4+20RPNPBBBBoCMCOgL100XSRP83C164提示：业余条件下不要使用普通万用表电流档去试图测量本表头的测试电流大小 ，因为如果使用200mA档来测量，就会得到与数字万用表电 流档串联的压降电阻影响后的数值，200mA档的内阻为1Q,对满度量程仅仅4Q或者400mQ档的短路测试电流来说，这个1Q是不能 容忍的!!!测试电流的说明：必须在测试之前，确定被测电阻可以安全流过最大测试电流！尤其在使用0.4Q档时！测试电流选择的是1.25〜125mA数量级，这个范围属于比较常用的测量电流，例如老牌的500指针万用表，其测量x1 Q档的电流 就是150mA左右，测量X10Q档是15mA ,电流太小反而不好测量•我们使用的数字万用表，其在实际电阻测量中电流偏小，对小阻值 的测量还不如500万用表可靠•测试安全说明：测量变压器等直流小电阻，它们往往具有较大的感抗，会引发非常高的脉冲电压，足以让触摸其的人大吃一惊！例如在测量220V变压 器的次级输出绕组直流电阻时，这个变压器的初级会感应出很高的瞬间电压来•可能普通的低压电器的胶把工具都不能安全地抵住这 种高压，因此，测试中请注意安全！（这时候可以把初级短路连接起来）•设置操作整体说明：当设置操作全部完成后，如果希望本次设置永久保存到电路的电存储器去，就必须一路设置到结束为止，具有一声较长的蜂鸣器提示• 反之，如果并不需要保留本次更改设置，仅仅为了观看一下，那么，当屏幕出现"d ---"提示符后，就不要按动设定键了，稍为等待10S程 序会自动退出•也就没有蜂鸣器的长声提示了 •设置超限值：通过设定键进入到"H ---"提示符下，使用加数键或者减数键对超限值进行调整•小数点位置:小数点位置可以由用户自己设置选择，通过设定键进入"P ---"提示符号时，就可以使用加数键进行选择•例如:4.000=4Q档的小数点 位置,也可以更改单位后为4000mQ变成不使用小数点.零点读数调整：由于放大器和电路其它元器件不会是非常理想的，总是难免有不希望的零点读数，这时候，可以通过设定键进入到"d ---"提示符下，使 用加数键或者减数键对零点进行调整•（提示:只能减少屏幕显示，不能增加屏幕显示，最大到255个字）•例如:短路测试端后，屏幕显示 005,那么，把零点调整设置到005就可以了 •当正常使用时，软件会减掉这个零点数值，使原来的零点读数005-005=000 !满度读数调整:需要首先把零点调整设置在 输入短路时显示000,然后，把量程选择设置到4Q档，测试端连接一只高精度的标准 2Q电阻,调整放 大器的放大倍数，令屏幕显示2000 •（不需要每档都进行调整，仅仅调整好一个档次就可以了 ）•正确测量提示:由于本表头的测量对象为 mQ或者uQ电阻，因此，测试连接使用的导线必须尽量粗，尽量短!其自身电阻越小越好•普通万用表的导 线，连接上去就已经有1000mQ左右的读数了 ！如果可能,在配置成为实际使用的固定产品时，尽量就近使用粗通螺柱来接合被测电阻• 征求合作与应用反馈:欢迎合作，欢迎您提出宝贵意见•互相交流，共同进步！毫欧表的前印刷板：iq・■|BF4234i411 K二，-单片机亳欧耒雪山电子毫欧表的后印刷板：与毫欧表后印刷板配套使用的 999通用表头前印刷板:。