新型微歐姆計的製作方法
2023-06-30 08:50:46 2
專利名稱：新型微歐姆計的製作方法
技術領域：
本發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：
微歐姆計是一種測量微小電阻的專用儀表，適用於航空、航天、造船、電子儀器儀表、計算機、電機、電器等領域的搭鐵電阻、接觸電阻和線圈電阻的測量。國內外目前測量微小電阻的方法都是採用電流電壓法，實現該方法採用的是純硬體電路或以微處理器為控制核心的測量系統，測量電阻以數字輸出，這些測量系統存在測量誤差大，測試精度和穩定度低。
發明內容
本發明的目的就是提供一種新型微歐姆計，它測量精度和穩定度高，測量誤差小。
本發明是這樣來實現的，它包括80C31單片機系統、高精度恆流源、數控放大電路、AD轉換電路、數字顯示電路、復位電路，高精度恆流源連接數控放大電路，中間並聯連接電阻Rx，數控放大電路輸出端連接AD轉換電路，再連接80C31單片機系統，數控放大電路輸入端直接連接80C31單片機系統，80C31單片機系統分別連接LCD數字顯示電路、復位電路、運行/保持電路、校準電路。
本發明採用了以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、數據處理技術，降低了測量誤差，提高了測試精度和穩定度。
圖1為本發明的電路原理方框圖。
圖2為本發明的單片機系統電路圖。
圖3為本發明的高精度恆流源電路圖。
圖4為本發明的數控放大電路圖。
圖5為本發明的AD轉換電路圖。
圖6為本發明的LCD液晶顯示電路圖。
具體實施例方式
如圖1～圖6所示，本發明採用四線測量法(即電源電壓法)，由DH902B高精度恆流源提供固定的電流輸出Iout，數控放大電路採用數控增益放大器PGA204，PGA204根據單片機以合適的放大倍數放大輸入電壓。PGA204差模輸入電阻很大，其放大倍數K為1，10，100，1000，改變數字增益控制引腳A0，A1可以控制放大倍數的改變；AD轉換電路採用 位AD轉換器ICL7135，其最高解析度為0.1mV(Vref＝1V)；數字顯示電路採用液晶顯示器TM204。控制核心電路由80C31單片機外掛EPROM構成，被測電阻為Rx，電流控頭輸出Iout流經Rx後，電壓探頭取得電壓Vx，由於PGA204為差分輸入的數控增益放大器，差模輸入電阻很大，電壓測量探頭導線電阻又很小，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轉換，得到BCD碼，經過多次測量，再經軟體數字濾波等處理，根據數值大小以合適的數字及量值顯示在TM204液晶顯示器上。
由於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，當測量電壓小於0.1800V時，UR為高電平；當測量電壓大於2.0000V時，OR為高電平。當被測電壓小於0.1800V時，UR＝1，單片機控制增益K增大10倍，再次進行AD轉換；當被測電阻的壓降大於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AD轉換，實現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，開機後，當按壓一次該按鈕時，單片機馬上執行中斷程序，置ICL7135的RUN/HOLD的引腳為高電平，單片機又馬上執行中斷程序，置ICL7135的RUN/HOLD的引腳為低電平，退出中斷程序後儀器便進入待機狀態，顯示數字保持不變。
校準主要完成各放大倍數的零位校準功能，測量出當時零位值記錄內部RAM。
如圖2所示，本發明的測量系統由80C31外掛EPROM27C64組成，由於積分式AD轉換器對測量速度要求不高，本系統採用6M晶振。
如圖3所示，恆流源是微歐計測量系統中的關鍵部分之一，是影響測量結果的一個重要因素，它決定著被測電陰的可靠性、穩定性。因此採用的是DH902B恆流源，在DH902B恆流源外部串接一個12Ω的高精度電阻R8，使之輸出100mA的恆定電源。
如圖4所示，數控放大電路是微歐計測量系統中的另一關鍵部分，是影響測量結果的一個重要因素。因此採用數控測量放大器PGA204構成電壓放大電路，其輸入級採用電容及EMI片狀濾波器是特製三端電容和鐵氧體磁珠構成的T型低通濾波器，廣泛用於線路板上信號線幹擾的抑制。放大器的零點漂移可以調節電位器W1。PGA204的佃入保護電壓大±40V，經雷射修正的增益電阻，具有十分低的失調電壓失調漂移和很高的共模抑制比。
如圖5所示，本發明的AD轉換器是採ICL7135，ICL7135是 位雙積分式BCD碼輸出的A/D轉換器，最大輸出為19999，當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，本發明顯示部分採用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，無電磁輻射等優點。TM204液晶顯示模塊是以HD44780晶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，可實現字符移動、閃爍等功能。
權利要求
1.一種新型微歐姆計，它包括80C31單位機系統、高精度恆流源、數控放大電路、AD轉換電路、數字顯示電路、復位電路，其特徵是高精度恆流源連接數控放大電路，中間並聯連接電阻Rx，數控放大電路輸出端連接AD轉換電路，再連接單片機系統，數控放大電路輸入端連接單片機系統，80C31單片機系統分別連接LCD數字顯示電路、復位電路、運行/保持、校準。
2.根據權利要求1所述的新型微歐計，其特徵是單片機系統電路由80C31外掛EPROM27C64組成，採用6M晶振。
3.根據權利要求1所述的新型微歐計，其特徵是恆流源採用DH902B恆流源，在DH902B恆流源外部串接一個12Ω的高精度電阻R8。
4.根據權利要求1所述的新型微歐計，其特徵是數控放大電路採用數控測量放大器PGA204構成電壓放大電路，其輸入端採用電容及EMI片狀濾波器進行濾波。
5.根據權利要求1所述的新型微歐計，其特徵是AD轉換電路採用的是ICL7135轉換器。
6.根據權利要求1所述的新型微歐計，其特徵是液晶顯示電路採用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晶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、高精度恆流源、數控放大電路、AD轉換電路、數字顯示電路、復位電路，其特徵是高精度恆流源連接數控放大電路，中間並聯連接電阻Rx，數控放大電路輸出端連接AD轉換電路，再連接單片機系統，數控放大電路輸入端連接單片機系統，80C31單片機系統分別連接LCD數字顯示電路、復位電路、運行/保持、校準。本發明採用了以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、數據處理技術，降低了測量誤差，提高了測試精度和穩定度。
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 優先權日2004年9月20日
發明者梅國政 申請人:江西洪都航空工業集團有限責任公司