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,设计生产了四个型号的低电阻测量仪www.cechina.cn,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
 
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www.cechina.cn,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,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,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2V,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www.cechina.cn,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CONTROL ENGINEERING China版权所有,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125KHzwww.cechina.cn,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。
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,
(5)单片机控制器