EDN China > 设计实例 > 测试与测量 > 通用测试仪器 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

基于单片机的电阻电容测量仪

/?? 2014年06月11日 ?? 收藏4

2.3 前端电路模块

前端电路主要是实现量程电阻的切换,增益控制。本方案采用电阻分压法,量程电阻与待测元件进行分压,再由单片机控制模拟开关分别选通量程电阻和待测元件的信号通道,将它们分压所得到的信号分别送入差分式放大电路。将由差分式放大电路出来的正弦波经过电位提升电路后,再由单片机采集,在此过程中,量程电阻的自动切换,以及减小模拟开关对测试过程带来的误差是设计的难点。前端电路是影响系统测量范围和测量精度的关键。

图3 软件流程图
图3 软件流程图

2.3.1 量程电阻选择方案设计

量程电阻R的切换是通过单片机控制模拟开关CD4052来实现。模拟开关存在导通电阻和漏电流,如果太大会对测试精度产生很大影响。当RS+Zx较小时,模拟开关的导通电阻就不可忽略。因此消除导通电阻对电路的影响十分重要。通过实验,采用如图2所示的原理电路。图2中选用4X2的模拟开关,Ron(1,2,3,4)、Ron(1,2,3,4)是模拟开关的导通电阻;RS(1,2,3,4)为标准电阻;Z为被测元件。采用该电路减小了导通电阻对测试精度的影响。

2.3.2 增益控制

在测量时,如果由于某种原因使得正弦信号幅度变小,那么在分压的时候就有可能出现某个元件分压得到的信号非常微小的情况。由于单片机可以对0—5V的模拟信号进行8位的A/D转换,所以A/D转换的精度可以算得为5/256=0.02V,也就是说如果信号过于微小而低于0.02V时,A/D转换就会产生转换误差,所以我们需要对增益进行控制,以使测量仪在正弦信号的幅度变化时依然能正常工作。

增益控制电路如图2所示,经过分压后的信号都会送入一个由集成运放所构成的差分式放大电路。因为差分式放大电路是对两个输入端之间的差值进行放大,而且对干扰信号输入的共模信号有很强的抑制作用,所以使用其做为放大电路可以有效的提高测量精度和测量仪的抗干扰性。


?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

电阻电容测量仪? 单片机? 正交采样? 智能识别?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈