一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，所述的基于AT89C51單片機(jī)測(cè)量系統(tǒng)包括被測(cè)電阻、精密恒流源、放大模塊、信號(hào)處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊、顯示模塊；所述的精密恒流源與被測(cè)電阻相連，被測(cè)電阻連接點(diǎn)M、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N同時(shí)與放大模塊相連，放大模塊與具有信號(hào)處理功能的信號(hào)處理模塊相連，信號(hào)處理模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊與MCU控制模塊相連，MCU控制模塊與顯示模塊相連，本實(shí)用新型通過采用微處理器AT89C51的智能化微電阻測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些高導(dǎo)電材料電阻率的測(cè)量，避免了必須在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量受到的地域限制，同時(shí)又避免了購(gòu)買昂貴的微電阻測(cè)量?jī)x，既節(jié)約了時(shí)間和人力又降低了成本。
【專利說明】
一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在工程實(shí)踐中，常需要測(cè)定某些高導(dǎo)電材料的電阻率。在科學(xué)研究中，也經(jīng)常把電阻率當(dāng)成一種對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)形態(tài)變化進(jìn)行檢測(cè)的手段。但是有些高導(dǎo)電材料的電阻很小，采用實(shí)驗(yàn)室一般儀器，在很多情況下無法測(cè)量，而市場(chǎng)上的電阻測(cè)量?jī)r(jià)格又非常昂蟲貝ο
[0003]因此，有必要提出一種價(jià)廉物美、經(jīng)濟(jì)適用的電阻率測(cè)量裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服【背景技術(shù)】中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，通過采用微處理器AT89C51的智能化微電阻測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些高導(dǎo)電材料電阻率的測(cè)量，避免了必須在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量受到的地域限制，同時(shí)又避免了購(gòu)買昂貴的微電阻測(cè)量?jī)x，既節(jié)約了時(shí)間和人力又降低了成本。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的:所述的基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)包括被測(cè)電阻、被測(cè)電阻連接點(diǎn)M、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N、導(dǎo)線L1、導(dǎo)線LI1、導(dǎo)線LII1、導(dǎo)線LIV、精密恒流源、放大模塊、信號(hào)處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、M⑶控制模塊、顯示模塊;所述的被測(cè)電阻一端設(shè)置有被測(cè)電阻連接點(diǎn)M，被測(cè)電阻連接點(diǎn)M上連接有導(dǎo)線L1、導(dǎo)線LII，被測(cè)電阻另一端設(shè)置有被測(cè)電阻連接點(diǎn)N，被測(cè)電阻連接點(diǎn)N上連接有導(dǎo)線LII1、導(dǎo)線LIV;所述的精密恒流源通過被測(cè)電阻連接點(diǎn)M、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N與被測(cè)電阻相連，被測(cè)電阻連接點(diǎn)M、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N同時(shí)與具有信號(hào)放大功能的放大模塊相連，放大模塊與具有信號(hào)處理功能的信號(hào)處理模塊相連，信號(hào)處理模塊與具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的A/D轉(zhuǎn)換模塊相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊與具有信號(hào)采集功能的MCU控制模塊相連，MCU控制_旲塊與具有顯不功能的顯不t旲塊相連。
[0006]—種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)還包括有源低通濾波器，有源低通濾波器一端與被測(cè)電阻連接，另一端與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連。
[0007]所述的精密恒流源內(nèi)設(shè)置斬波穩(wěn)零運(yùn)放ICL7650。
[0008]所述的精密恒流源內(nèi)電阻采用MnCu絲電阻。
[0009]所述的信號(hào)處理模塊內(nèi)設(shè)置單片機(jī)，型號(hào)為AT89C51。
[0010]所述的放大模塊采用DC放大器，DC放大器輸入阻抗大于I乘101(3歐姆，靈敏度高于0.1UV。
[0011]所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊的芯片為MAX197。
[0012]所述的基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)還設(shè)置有反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)與放大模塊、信號(hào)處理模塊相連。
[0013]所述的反饋網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置的電阻為線繞電阻。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型通過采用微處理器AT89C51的智能化微電阻測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些高導(dǎo)電材料電阻率的測(cè)量，避免了必須在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量受到的地域限制，同時(shí)又避免了購(gòu)買昂貴的微電阻測(cè)量?jī)x，既節(jié)約了時(shí)間和人力又降低了成本。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型測(cè)量系統(tǒng)框圖；
[0017]圖2為恒流源電路圖；
[0018]圖3為四引線測(cè)量原理圖。
[0019]圖中，1-被測(cè)電阻、2-被測(cè)電阻連接點(diǎn)M、3-被測(cè)電阻連接點(diǎn)N、4-導(dǎo)線L1、5_導(dǎo)線LI1、6-導(dǎo)線LII1、7_導(dǎo)線LIV、8-精密恒流源、9-放大模塊、10-信號(hào)處理模塊、11-A/D轉(zhuǎn)換模塊、12-MCU控制模塊、13-顯示模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，以方便技術(shù)人員理解。
[0021]如圖1-3所示，本實(shí)用新型公開一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其技術(shù)方案為:所述的基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)包括被測(cè)電阻1、被測(cè)電阻連接點(diǎn)M2、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N3、導(dǎo)線LI4、導(dǎo)線LII5、導(dǎo)線LIII6、導(dǎo)線LIV7、精密恒流源8、放大模塊9、信號(hào)處理模塊1、A/D轉(zhuǎn)換模塊11、MCU控制模塊12、顯示模塊13 ；所述的被測(cè)電阻I 一端設(shè)置有被測(cè)電阻連接點(diǎn)M2，被測(cè)電阻連接點(diǎn)M 2上連接有導(dǎo)線LI4、導(dǎo)線LII5，被測(cè)電阻I另一端設(shè)置有被測(cè)電阻連接點(diǎn)N3，被測(cè)電阻連接點(diǎn)N3上連接有導(dǎo)線LIII6、導(dǎo)線LIV7;所述的精密恒流源8通過被測(cè)電阻連接點(diǎn)M2、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N3與被測(cè)電阻I相連，精密恒流源8的性能影響測(cè)量的精度，被測(cè)電阻連接點(diǎn)M2、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N3同時(shí)與具有信號(hào)放大功能的放大模塊9相連，放大模塊9的精度影響測(cè)量精度，放大模塊9與具有信號(hào)處理功能的信號(hào)處理模塊10相連，信號(hào)處理模塊10與具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的A/D轉(zhuǎn)換模塊11相連，在測(cè)量電路中，A/D轉(zhuǎn)換模塊11位數(shù)影響測(cè)量精度，A/D轉(zhuǎn)換模塊11與具有信號(hào)采集功能的MCU控制模塊12相連，MCU控制模塊12能控制精密恒流源8輸出電流的大小，MCU控制模塊12與具有顯示功能的顯示模塊13相連，采用微處理器AT89C51的智能化微電阻測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些高導(dǎo)電材料電阻率的測(cè)量，避免了必須在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量受到的地域限制，同時(shí)又避免了購(gòu)買昂貴的微電阻測(cè)量?jī)x，既節(jié)約了時(shí)間和人力，又降低了成本。
[0022]—種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)還包括有源低通濾波器，有源低通濾波器一端與被測(cè)電阻連接，另一端與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連，濾除所有交流干擾。
[0023]所述的精密恒流源8內(nèi)設(shè)置斬波穩(wěn)零運(yùn)放ICL7650，穩(wěn)定性能好。
[0024]所述的精密恒流源8內(nèi)電阻采用MnCu絲電阻，精度和穩(wěn)定性影響精密恒流源8的穩(wěn)走度。
[0025]所述的信號(hào)處理模塊10內(nèi)設(shè)置單片機(jī)，型號(hào)為AT89C51，降低了價(jià)格。
[0026]所述的放大模塊9采用DC放大器，DC放大器輸入阻抗大于I乘101(3歐姆，靈敏度高于0.1UV，低噪聲、低漂移、靈敏度高。
[0027]所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊11的芯片為MAX197，并行輸出口很容易與單片機(jī)對(duì)接。
[0028]所述的基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)還設(shè)置有反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)與放大模塊9、信號(hào)處理模塊10相連，減少外界電磁干擾對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響。
[0029]所述的反饋網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置的電阻為線繞電阻，其具體功能的實(shí)現(xiàn)不依賴內(nèi)部的元件程序。
[0030]基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)(詳見http: //wenku.baidu.com/view/2a87d77rf242336cleb95eb4.html)。
[0031]本實(shí)用新型的工作過程:
[0032]用精密恒流源8電流通過被測(cè)電阻1，經(jīng)過放大模塊9將信號(hào)擴(kuò)展到能被提取出來，接著在信號(hào)處理模塊10內(nèi)部進(jìn)行信號(hào)處理，然后在A/D轉(zhuǎn)換模塊11內(nèi)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，接著在MCU控制模塊12作用下進(jìn)行信號(hào)采集，采集到的信號(hào)通過顯示模塊13顯示。
[0033]本實(shí)用新型通過采用微處理器AT89C51的智能化微電阻測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些高導(dǎo)電材料電阻率的測(cè)量，避免了必須在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量受到的地域限制，同時(shí)又避免了購(gòu)買昂貴的微電阻測(cè)量?jī)x，既節(jié)約了時(shí)間和人力又降低了成本。
[0034]最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種改變，而不偏離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述的基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)包括被測(cè)電阻、被測(cè)電阻連接點(diǎn)M、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N、導(dǎo)線L1、導(dǎo)線LI1、導(dǎo)線LII1、導(dǎo)線LIV、精密恒流源、放大模塊、信號(hào)處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊、顯示模塊;所述的被測(cè)電阻一端設(shè)置有被測(cè)電阻連接點(diǎn)M，被測(cè)電阻連接點(diǎn)M上連接有導(dǎo)線L1、導(dǎo)線LII，被測(cè)電阻另一端設(shè)置有被測(cè)電阻連接點(diǎn)N，被測(cè)電阻連接點(diǎn)N上連接有導(dǎo)線LII1、導(dǎo)線LIV;所述的精密恒流源通過被測(cè)電阻連接點(diǎn)M、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N與被測(cè)電阻相連，被測(cè)電阻連接點(diǎn)M、被測(cè)電阻連接點(diǎn)N同時(shí)與具有信號(hào)放大功能的放大模塊相連，放大模塊與具有信號(hào)處理功能的信號(hào)處理模塊相連，信號(hào)處理模塊與具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的A/D轉(zhuǎn)換模塊相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊與具有信號(hào)采集功能的MCU控制模塊相連，MCU控制模塊與具有顯示功能的顯示模塊相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)還包括有源低通濾波器，有源低通濾波器一端與被測(cè)電阻連接，另一端與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述的精密恒流源內(nèi)設(shè)置斬波穩(wěn)零運(yùn)放ICL7650。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述的精密恒流源內(nèi)電阻采用MnCu絲電阻。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號(hào)處理模塊內(nèi)設(shè)置單片機(jī)，型號(hào)為AT89C51。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述的放大模塊采用DC放大器，DC放大器輸入阻抗大于I乘10 1(3歐姆，靈敏度高于0.1UV。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊的芯片為MAX197。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述的基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)還設(shè)置有反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)與放大模塊、信號(hào)處理模塊相連。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于單片機(jī)微電阻測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述的反饋網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置的電阻為線繞電阻。
【文檔編號(hào)】G01R27/02GK205539197SQ201620111993
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月3日
【發(fā)明人】張毅, 邱兵濤, 朱清智, 李永飚, 鄭建欣, 田達(dá)奇
【申請(qǐng)人】河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院