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基于PIC16C57单片机的智能低电阻测量仪

来源:newmaker2006.03.31阅读 1837

      摘要:介绍一种以PIC16C57单片机为核心的低电阻测量仪,与普通的低电阻测量仪不同的是:该测量仪的测试电流仅为0.5mA并加有多种保护电路,具有很高的安全性能。主要应用于军工 、国防、民用爆破等行业的电火工品的直流低电阻的测量。


      关键词:PIC;单片机;低电阻

     低电阻测凰仪按其测试电流的大小可分为两类:一类测试电流较大,主要用于接插件、开关、导体等产品的直流低电阻的测量,另-类测试电流很小(一般为1mA左右),用于电雷管、点火具或其他危险易爆场合的接插件、开关等元器件的直流低电阻的测量。该种测量仪对安全性能要求很高,必须增加多种保护电路。在PCB吸设计布线时也要考虑安全性和可靠性。89年至今,我们不断改进完善电路设计www.cechina.cn,设计生产了四个型号的低电阻测量仪,这里介绍的是最新的DZC-4型智能旺电阻测量仪。

      1 总体方案和技术指标

 

;    如图1所示,该仪器由5个部分组成:电源供应、精密恒流源、精密电压放大器、A/D 转换器、单片机控制器。 


 

基于PIC16C57单片机的智能低电阻测量仪如图


     其主要技术指标如下:

测试范围:0~20Ω0~200Ω0~2 k(三挡量程自动切换);
最高分辨力:0.001;
测试电流:0.5mA;
测试精度:±(0.2%+2);
整机耗电:<30mA 。

      2硬件设计

      (1)电源部分

      整机采用6节5号镍氢电池供电(7.2 V)及通用DC/DC变换器,将电池电压转换成稳定的±5 V直流电压。该部分还有电池电压监测电路和充电电路,电池充满电 可以供仪器连续使用约50小时。

     (2)恒流源

     由精密基准电压源和高性能运放组成,向被测电阻提供精确的测试电流。测试电流选为0.5mA。

    由于精密电流源部分是整个仪器安全性能的薄弱环节控制工程网版权所有,必须考虑各种内部和外部的可能因素对仪器造成的损坏,从而影响安全性能。主要采取了以下措施:

     限制电流利用结型场效应管的恒流特性限制测试电流ITEST大小,一般取IDSS≈2*ITEST。为增加可靠性CONTROL ENGINEERING China版权所有,采用两只场效应管串联 。
限制电压采用稳压二极管并联于测试端限压。

      (3)、精密放大器

      由斩波稳零运放做测试信号的同相放大,因为A/D转换器的满量程电压为2VCONTROL ENGINEERING China版权所有,测试电流0.5mA,对应20,200。2k三个量程的同相放大倍数为200,20,2。在负反馈回路接入两个由单片机控制的模拟电子开关SW1、SW2,用于三个量程不同放大倍数的切换:当量程为20 Ω时SWl、SW2均关闭,200Ω时SWl开启,2KΩ时SWl、SW2均开启。仪器校验时应从低量程开始,否则不能校准所有的量程,另外,Ri、Rl、R2、R3应选用精密电阻和精密电位器,使温度的影响降至最低。

      (4)A/D转换器

      采用4 1/2位的ICL7135芯片,将它接成满量程为2V的电压表的模式。ICL7135用5位BCD码的形式向单片机提供数据,并提供过量程(OV)和欠量程(UN)信号给单片机用于量程自动切换。ICL7135的时钟频率来自T5(CD4060)的Q5端,频率为125KHz,正好是工频50Hz的整数倍,能提高仪器抗工频干扰的能力。A/D转换频率约为:3.3次/秒。T5的COUT端还提供4MHz的时钟频率给单片机。 


 点击看原图5单片机控制器

点击看原图


      (5)单片机控制器

      此部分的功能有:数据采集、处理、显示、量程切换、电压监控等。本机显示模块有两片74LSl64分别用于LED数码管的位驱动和段驱动控制工程网版权所有











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