專利名稱：新型微歐姆計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量微小電阻的專用儀表，具體說是一種新型微歐姆計(jì)。
背景技術(shù)：
微歐姆計(jì)是一種測(cè)量微小電阻的專用儀表，適用于航空、航天、造船、電子儀器儀表、計(jì)算機(jī)、電機(jī)、電器等領(lǐng)域的搭鐵電阻、接觸電阻和線圈電阻的測(cè)量。國內(nèi)外目前測(cè)量微小電阻的方法都是采用電流電壓法，實(shí)現(xiàn)該方法采用的是純硬件電路或以微處理器為控制核心的測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量電阻以數(shù)字輸出，這些測(cè)量系統(tǒng)存在測(cè)量誤差大，測(cè)試精度和穩(wěn)定度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種新型微歐姆計(jì)，它測(cè)量精度和穩(wěn)定度高，測(cè)量誤差小。
本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，它包括80C31單片機(jī)系統(tǒng)、高精度恒流源、數(shù)控放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路，高精度恒流源連接數(shù)控放大電路，中間并聯(lián)連接電阻Rx，數(shù)控放大電路輸出端連接AD轉(zhuǎn)換電路，再連接80C31單片機(jī)系統(tǒng)，數(shù)控放大電路輸入端直接連接80C31單片機(jī)系統(tǒng)，80C31單片機(jī)系統(tǒng)分別連接LCD數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路、運(yùn)行/保持電路、校準(zhǔn)電路。
本發(fā)明采用了以80C31為控制核心的四線測(cè)量方法以及單片機(jī)的自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，降低了測(cè)量誤差，提高了測(cè)試精度和穩(wěn)定度。


圖1為本發(fā)明的電路原理方框圖。
圖2為本發(fā)明的單片機(jī)系統(tǒng)電路圖。
圖3為本發(fā)明的高精度恒流源電路圖。
圖4為本發(fā)明的數(shù)控放大電路圖。
圖5為本發(fā)明的AD轉(zhuǎn)換電路圖。
圖6為本發(fā)明的LCD液晶顯示電路圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1～圖6所示，本發(fā)明采用四線測(cè)量法(即電源電壓法)，由DH902B高精度恒流源提供固定的電流輸出Iout，數(shù)控放大電路采用數(shù)控增益放大器PGA204，PGA204根據(jù)單片機(jī)以合適的放大倍數(shù)放大輸入電壓。PGA204差模輸入電阻很大，其放大倍數(shù)K為1，10，100，1000，改變數(shù)字增益控制引腳A0，A1可以控制放大倍數(shù)的改變；AD轉(zhuǎn)換電路采用 位AD轉(zhuǎn)換器ICL7135，其最高分辨率為0.1mV(Vref＝1V)；數(shù)字顯示電路采用液晶顯示器TM204?？刂坪诵碾娐酚?0C31單片機(jī)外掛EPROM構(gòu)成，被測(cè)電阻為Rx，電流控頭輸出Iout流經(jīng)Rx后，電壓探頭取得電壓Vx，由于PGA204為差分輸入的數(shù)控增益放大器，差模輸入電阻很大，電壓測(cè)量探頭導(dǎo)線電阻又很小，對(duì)待測(cè)電阻的影響可忽略。這就是四線測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。
單片機(jī)接收到的為五位BCD碼為，測(cè)量時(shí)，80C31控制ICL7135開始進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得到BCD碼，經(jīng)過多次測(cè)量，再經(jīng)軟件數(shù)字濾波等處理，根據(jù)數(shù)值大小以合適的數(shù)字及量值顯示在TM204液晶顯示器上。
由于ICL7135具有極性顯示POL、過量程顯示OR和欠量程顯示UR引腳，很適合與單片機(jī)接口，當(dāng)測(cè)量電壓小于0.1800V時(shí)，UR為高電平；當(dāng)測(cè)量電壓大于2.0000V時(shí)，OR為高電平。當(dāng)被測(cè)電壓小于0.1800V時(shí)，UR＝1，單片機(jī)控制增益K增大10倍，再次進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換；當(dāng)被測(cè)電阻的壓降大于2.0000V，OR＝1，單片機(jī)控制增益K減小10倍，這樣就可以進(jìn)行連續(xù)AD轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)儀器的自動(dòng)量程切換。
運(yùn)行/保持功能由單片機(jī)的中斷功能完成，開機(jī)后，當(dāng)按壓一次該按鈕時(shí)，單片機(jī)馬上執(zhí)行中斷程序，置ICL7135的RUN/HOLD的引腳為高電平，單片機(jī)又馬上執(zhí)行中斷程序，置ICL7135的RUN/HOLD的引腳為低電平，退出中斷程序后儀器便進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，顯示數(shù)字保持不變。
校準(zhǔn)主要完成各放大倍數(shù)的零位校準(zhǔn)功能，測(cè)量出當(dāng)時(shí)零位值記錄內(nèi)部RAM。
如圖2所示，本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)由80C31外掛EPROM27C64組成，由于積分式AD轉(zhuǎn)換器對(duì)測(cè)量速度要求不高，本系統(tǒng)采用6M晶振。
如圖3所示，恒流源是微歐計(jì)測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分之一，是影響測(cè)量結(jié)果的一個(gè)重要因素，它決定著被測(cè)電陰的可靠性、穩(wěn)定性。因此采用的是DH902B恒流源，在DH902B恒流源外部串接一個(gè)12Ω的高精度電阻R8，使之輸出100mA的恒定電源。
如圖4所示，數(shù)控放大電路是微歐計(jì)測(cè)量系統(tǒng)中的另一關(guān)鍵部分，是影響測(cè)量結(jié)果的一個(gè)重要因素。因此采用數(shù)控測(cè)量放大器PGA204構(gòu)成電壓放大電路，其輸入級(jí)采用電容及EMI片狀濾波器是特制三端電容和鐵氧體磁珠構(gòu)成的T型低通濾波器，廣泛用于線路板上信號(hào)線干擾的抑制。放大器的零點(diǎn)漂移可以調(diào)節(jié)電位器W1。PGA204的佃入保護(hù)電壓大±40V，經(jīng)激光修正的增益電阻，具有十分低的失調(diào)電壓失調(diào)漂移和很高的共模抑制比。
如圖5所示，本發(fā)明的AD轉(zhuǎn)換器是采ICL7135，ICL7135是 位雙積分式BCD碼輸出的A/D轉(zhuǎn)換器，最大輸出為19999，當(dāng)Vref＝1V時(shí)，最小分辨電壓為0.1mV，它的精度高，適用面廣。
如圖6所示，本發(fā)明顯示部分采用TM204點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊，液晶顯示器具有低壓微功耗，壽命長(zhǎng)，被動(dòng)顯示，顯示信息量大，無電磁輻射等優(yōu)點(diǎn)。TM204液晶顯示模塊是以HD44780芯片為控制品的字符型液晶顯示模塊。具有簡(jiǎn)單而功能強(qiáng)大的指令集，可實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)、閃爍等功能。
權(quán)利要求
1.一種新型微歐姆計(jì)，它包括80C31單位機(jī)系統(tǒng)、高精度恒流源、數(shù)控放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路，其特征是高精度恒流源連接數(shù)控放大電路，中間并聯(lián)連接電阻Rx，數(shù)控放大電路輸出端連接AD轉(zhuǎn)換電路，再連接單片機(jī)系統(tǒng)，數(shù)控放大電路輸入端連接單片機(jī)系統(tǒng)，80C31單片機(jī)系統(tǒng)分別連接LCD數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路、運(yùn)行/保持、校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微歐計(jì)，其特征是單片機(jī)系統(tǒng)電路由80C31外掛EPROM27C64組成，采用6M晶振。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微歐計(jì)，其特征是恒流源采用DH902B恒流源，在DH902B恒流源外部串接一個(gè)12Ω的高精度電阻R8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微歐計(jì)，其特征是數(shù)控放大電路采用數(shù)控測(cè)量放大器PGA204構(gòu)成電壓放大電路，其輸入端采用電容及EMI片狀濾波器進(jìn)行濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微歐計(jì)，其特征是AD轉(zhuǎn)換電路采用的是ICL7135轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微歐計(jì)，其特征是液晶顯示電路采用TM204點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊作為顯示部分，TM204液晶顯示模塊是以HD44780芯片為控制品的字符型液晶顯示模塊。
全文摘要
一種新型微歐姆計(jì)，它包括80C31單位機(jī)系統(tǒng)、高精度恒流源、數(shù)控放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路，其特征是高精度恒流源連接數(shù)控放大電路，中間并聯(lián)連接電阻Rx，數(shù)控放大電路輸出端連接AD轉(zhuǎn)換電路，再連接單片機(jī)系統(tǒng)，數(shù)控放大電路輸入端連接單片機(jī)系統(tǒng)，80C31單片機(jī)系統(tǒng)分別連接LCD數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路、運(yùn)行/保持、校準(zhǔn)。本發(fā)明采用了以80C31為控制核心的四線測(cè)量方法以及單片機(jī)的自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，降低了測(cè)量誤差，提高了測(cè)試精度和穩(wěn)定度。
文檔編號(hào)G01R27/14GK1601285SQ20041006089
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月20日
發(fā)明者梅國政 申請(qǐng)人:江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司