專利名稱：新型微歐姆計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量微小電阻的專用儀表，具體說是一種新型微歐姆計。
背景技術(shù)：
微歐姆計是一種測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、計算機、電機、電器等領(lǐng)域的搭鐵電阻、接觸電阻和線圈電阻的測量。國內(nèi)外目前測量微小電阻的方法都是采用電流電壓法，實現(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量系統(tǒng)，測量電阻以數(shù)字輸出，這些測量系統(tǒng)存在測量誤差大，測試精度和穩(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，它測量精度和穩(wěn)定度高，測量誤差小。
本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，它包括80C31單片機系統(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單片機系統(tǒng)，數(shù)控放大電路輸入端直接連接80C31單片機系統(tǒng)，80C31單片機系統(tǒng)分別連接LCD數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路、運行/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量方法以及單片機的自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，降低了測量誤差，提高了測試精度和穩(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。
具體實施例方式
如圖1～圖6所示，本發(fā)明采用四線測量法(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單片機外掛EPROM構(gòu)成，被測電阻為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，電壓測量探頭導(dǎo)線電阻又很小，對待測電阻的影響可忽略。這就是四線測量的優(yōu)點。
單片機接收到的為五位BCD碼為，測量時，80C31控制ICL7135開始進行AD轉(zhuǎn)換，得到BCD碼，經(jīng)過多次測量，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，很適合與單片機接口，當(dāng)測量電壓小于0.1800V時，UR為高電平；當(dāng)測量電壓大于2.0000V時，OR為高電平。當(dāng)被測電壓小于0.1800V時，UR＝1，單片機控制增益K增大10倍，再次進行AD轉(zhuǎn)換；當(dāng)被測電阻的壓降大于2.0000V，OR＝1，單片機控制增益K減小10倍，這樣就可以進行連續(xù)AD轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)儀器的自動量程切換。
運行/保持功能由單片機的中斷功能完成，開機后，當(dāng)按壓一次該按鈕時，單片機馬上執(zhí)行中斷程序，置ICL7135的RUN/HOLD的引腳為高電平，單片機又馬上執(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入待機狀態(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，測量出當(dāng)時零位值記錄內(nèi)部RAM。
如圖2所示，本發(fā)明的測量系統(tǒng)由80C31外掛EPROM27C64組成，由于積分式AD轉(zhuǎn)換器對測量速度要求不高，本系統(tǒng)采用6M晶振。
如圖3所示，恒流源是微歐計測量系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分之一，是影響測量結(jié)果的一個重要因素，它決定著被測電陰的可靠性、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測量系統(tǒng)中的另一關(guān)鍵部分，是影響測量結(jié)果的一個重要因素。因此采用數(shù)控測量放大器PGA204構(gòu)成電壓放大電路，其輸入級采用電容及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線干擾的抑制。放大器的零點漂移可以調(diào)節(jié)電位器W1。PGA204的佃入保護電壓大±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，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，被動顯示，顯示信息量大，無電磁輻射等優(yōu)點。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。具有簡單而功能強大的指令集，可實現(xiàn)字符移動、閃爍等功能。
權(quán)利要求
1.一種新型微歐姆計，它包括80C31單位機系統(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，再連接單片機系統(tǒng)，數(shù)控放大電路輸入端連接單片機系統(tǒng)，80C31單片機系統(tǒng)分別連接LCD數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路、運行/保持、校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微歐計，其特征是單片機系統(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，其特征是恒流源采用DH902B恒流源，在DH902B恒流源外部串接一個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，其特征是數(shù)控放大電路采用數(shù)控測量放大器PGA204構(gòu)成電壓放大電路，其輸入端采用電容及EMI片狀濾波器進行濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微歐計，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，其特征是液晶顯示電路采用TM204點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，它包括80C31單位機系統(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，再連接單片機系統(tǒng)，數(shù)控放大電路輸入端連接單片機系統(tǒng)，80C31單片機系統(tǒng)分別連接LCD數(shù)字顯示電路、復(fù)位電路、運行/保持、校準(zhǔn)。本發(fā)明采用了以80C31為控制核心的四線測量方法以及單片機的自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，降低了測量誤差，提高了測試精度和穩(wěn)定度。
文檔編號G01R27/14GK1601285SQ20041006089
公開日2005年3月30日 申請日期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 申請人:江西洪都航空工業(yè)集團有限責(zé)任公司