本發(fā)明涉及一種電阻電子測量儀，屬于電氣模型理論的實際應(yīng)用，是對當(dāng)今測量儀器的功能完善。

背景技術(shù)：

目前實驗室所采用的阻值測量方法，大多必須將被測元件從主電路中斷開，獨立測量，無法做到連接主電路的同時進行精確阻值測量。增加了斷電、重新接線的繁瑣，而且無法測量已經(jīng)固定的電路板的元件的實際阻值。并且，對于一些端電壓較大的元件，普通的AD采樣無法滿足端電壓的測量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電阻電子測量儀，為當(dāng)今實驗儀器中，在連接電路狀態(tài)下對元件阻值的測量提供一種方法，并可適用于較高端電壓的情況。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

電阻電子測量儀，包括供電模塊、DSP、數(shù)字電阻芯片、MAX5742 DA轉(zhuǎn)換芯片、晶體管顯示器、接觸線引出線。其中，DSP作為主控芯片；經(jīng)過MAX5742芯片的DAC后，可以輸出固定值的電壓，該電壓的調(diào)節(jié)可以通過DSP寫入信號控制，也可以通過電位器旋鈕，調(diào)節(jié)REF端口的輸入電壓進行控制。其中電位器并不是連續(xù)調(diào)節(jié)的，只設(shè)置了離散的幾個電壓值，并且每個電壓值都會有相應(yīng)的狀態(tài)按鈕對應(yīng)，接入到不同的GPIO口，反饋給DSP所選擇的參考電平REF的電壓值，方便之后的計算；

上述技術(shù)方案中，所述的數(shù)字電阻芯片可以選用DS3904U-020(不限于此)，該片可以根據(jù)輸入的串行信號對相應(yīng)寄存器進行控制，從而令輸出電阻阻值改變；

其中數(shù)字電阻芯片的輸出電阻和DAC構(gòu)造的電壓源通過接觸線的引出線和被測元件及其電路共同搭建電路，之后對于線性工作電路，經(jīng)過等效模型替代。

該測量儀工作時與被測元件形成的等效電路為：MAX5742 DA轉(zhuǎn)化輸出的電壓為U2、數(shù)字電阻芯片的電阻為R2，被測元件為R0，而原電路則等效為一個恒壓源U1和一個等效電阻R1；R0的一端與R1、R2相連，R0的另一端與U1的負極、U2的負極相連，U1的正極連接R1，U2的正極連接R2，且U2負極接地。

有益效果：

1、為連接電路狀態(tài)的元件的實際阻值的測量提供了一種方法。為實驗帶來便利，省卻了斷開電路、重新接線的繁瑣；

2、由于此時的R2和U2都是DSP設(shè)定、且DSP運算速度較快，因而可以進行大于三次的采樣，最后取平均值，提高了測量的正確性；

3、由于DSP AD采樣的高精度特性，增加了測量的精確性；

4、已知被測元件端電壓較大時(通過萬用表電壓檔測得)，可以選擇較大的內(nèi)部電壓U2，從而補償減小R2的壓降，最后通過對R2電壓的采樣，間接得到被測元件端電壓。并且此時的U2可以同時使用電位器的UREF和DSP寫入數(shù)據(jù)雙路調(diào)控，增加了本儀器的靈活性和電壓適用范圍。

5、通過DSP寫入數(shù)據(jù)的調(diào)控，可以一定程度上彌補了UREF離散調(diào)控的弊端，增加了電壓的輸出范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明測量時的等效電路圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明中電位器的連接示意圖。

具體實施方式

參照圖1-2，本發(fā)明的電阻電子測量儀，包括供電模塊、DSP、數(shù)字電阻芯片、MAX5742 DA轉(zhuǎn)換芯片、晶體管顯示器、接觸線引出線。其中，DSP作為主控芯片；經(jīng)過MAX5742芯片的DAC后，可以輸出固定值的電壓，該電壓的調(diào)節(jié)可以通過DSP寫入信號控制，也可以通過電位器旋鈕，調(diào)節(jié)REF端口的輸入電壓進行控制。其中電位器并不是連續(xù)調(diào)節(jié)的，只設(shè)置了離散的幾個電壓值，如圖3所示，并且每個電壓值都會有相應(yīng)的狀態(tài)按鈕對應(yīng)，接入到不同的GPIO口，反饋給DSP所選擇的參考電平REF的電壓值，方便之后的計算；

上述技術(shù)方案中，所述的數(shù)字電阻芯片選用DS3904U-020(不限于此)，該片可以根據(jù)輸入的串行信號對相應(yīng)寄存器進行控制，從而令輸出電阻阻值改變；

其中數(shù)字電阻芯片的輸出電阻和DAC構(gòu)造的電壓源通過接觸線的引出線和被測元件及其電路共同搭建電路，之后對于線性工作電路，經(jīng)過等效模型替代。

被測元件與測量儀器通過接觸線連接，該測量儀工作時與被測元件形成的等效電路為：MAX5742 DA轉(zhuǎn)化輸出的電壓為U2、數(shù)字電阻芯片的電阻為R2，被測元件為R0，而原電路則等效為一個恒壓源U1和一個等效電阻R1；R0的一端與R1、R2相連，R0的另一端與U1的負極、U2的負極相連，U1的正極連接R1，U2的正極連接R2，且U2負極接地。

對于該模型，可以列出公式(U0為被測電阻兩端的電壓)：

其中，通過AD采樣可以得到R2兩端電阻UR，而已知DSP內(nèi)部對DAC的控制數(shù)據(jù)以及參考電平UREF，則可知測量儀器內(nèi)部電壓U2的值，由此可以推出被測元件兩端電壓U0＝UR+U2；并且，R2是經(jīng)過DSP控制輸出，也已知；可知上述公式還有有三個未知數(shù)：U1、R1、R0。因而，為了求解出被測電阻阻值R0，只需要改變測量儀器內(nèi)阻R2或是測量儀器內(nèi)部電壓源U2，總共得到三組數(shù)據(jù)即可；最后通過DSP計算得到R0值，通過SPI外擴SN74HC595D芯片對數(shù)碼管進行輸出顯示。

在測量前，可以使用電壓表測量元件的端電壓，并以此為根據(jù)調(diào)節(jié)DAC參考電壓UREF的電位器對應(yīng)值。

之后，就可以進行測量，將DS3904U-020數(shù)字電阻芯片和MAX5742 DAC芯片(分別對應(yīng)R2和U2)，通過接觸線引出線，與被測元件的兩端相連。

此時的儀表內(nèi)部，根據(jù)預(yù)設(shè)的DSP數(shù)值，(最主要是R2和U2)，先是通過對R2的采樣得到UR，結(jié)合預(yù)設(shè)的U2，得到U0＝UR+U2，帶入上述方程：(U0、U2、R2已知)，根據(jù)預(yù)設(shè)改變R2和U2，進行多次采樣，得到同一形式的上述方程，最后通過方程組的求解、取平均，得到精確的阻值，通過數(shù)碼管輸出。