基于TIVA的电阻测量技术的实现本科毕业设计.docx

本 科 毕 业 设 计（论文）题目: 基于TIVA的电阻测量技术的实现 姓 名 程恺羲 学 院 信息与通信工程学院 专 业 通信工程 班 级 2013211122 学 号 2013210294 班内序号 08 指导教师 2105 年 5 月摘要：本文简要说明了电阻测量的实际意义以及国内外在此领域的研究现状。介绍了一种小电阻测量仪的设计方法, 简要阐述了研究的原理，说明了研究的意义在于可以很精确又低成本的测量电阻以及在误差允许范围内应用在测量小电阻上，重点说明了产生于电阻阻值大小的误差,并介绍了其适用范围。关键词：国内外电阻测量现状;小电阻测量原理和实现；误差来源；两种不同测量方法适用范围；理论类选题本次试验,我们小组的题目是比作电阻测量,选作DC-DC Boost升压模块。我这篇文章想讲的是基于TIVA的电阻测量。这是一篇理论类选题。1.实验意义及原理阐述1.1 实验意义在实际应用当中，小电阻的测量往往不能够方便地用仪表测量出来，而且因为仪表的自身内阻以及其他偶然因素会造成其测量值与理论值之间误差较大，而且在很多情况下，根本无法使用仪表测量待测电阻的阻值。这种情况下，我们会使用计算很繁琐的电桥法测量待测电阻，这几种方法往往不能被我们采纳。而launchpad测量电阻不仅可以读数，很简单方便，而且测量数据也很准确，所以我们使用基于launchpad测量小电阻的办法来测量较小电阻值的电阻.1.2原理阐述图１－１恒流源法+仪用放大与电桥图１－２恒流源＋ADC与电桥　我们先将代码烧烧进launchpad，测量两种连接方式下的INA和ADC的值，并且通过初始化LCD显示屏，使我们能够通过LCD显示屏读出INA和ADC的值，电路原理图　图１－１恒流源法+仪用放大与电桥　和　图１－２恒流源＋ADC与电桥　，再通过公式　图１－３电阻计算公式　计算得出电阻值的大小。图１－３电阻计算公式２．误差及原因分析表２－１利用INA测量电桥测量结果表格图２－２利用INA测量电桥测量结果折线图表２－３利用ADC测量电桥阻值表格图２－４利用ADC测量电桥阻值折线图2.1 恒流源＋INA测量（仪用放大）　　在进行恒流源＋INA实验当中，从如　图２－１利用INA测量电桥测量结果表格　和　图２－２利用INA测量电桥测量结果折线图　中，我们可以得出这样的结论，恒流源＋INA法，误差稳定在５.０％以内，并且在待测电阻阻值约为３００欧左右的情况下，测量值越接近理论值。原因是因为在launchpad本身有相应的匹配电阻，匹配电阻在待测电阻接近３００欧的时候测量出的阻值更加接近理论值。并且在INA的方法中，电阻可以测量相对于第二个实验较大的值，因为INA显示的是实际电流经放大１０倍后得到的，所以实际电流其实很小，使得那个匹配电阻对于这个实验电压影响小，从而对测量值和计算值影响小。2.2 恒流源＋ADC测量　　在ADC测量试验中，我们可以在实验结果　图２－３利用ADC测量电桥阻值表格　和　图２－４利用ADC测量电桥阻值折线图 中得到结论,那就是在ADC测量的办法下,待测电阻阻值越大,测量误差越小。并且很快明显的通过误差百分比计算发现，测量值较为准确的范围约保持在150 欧以上。原因其实和利用恒流源＋INA是一样的，因为launchpad内自身带有相对应的匹配电阻，而ADC测量的方法电流是不仪用放大的，所以此时显示出的以及相对应计算出的就是其真实的电压和电流值，不用除以放大系数“１０”。明显，其电流值较大。所以，在待测电阻阻值很小的时候，电桥内电流很大，致使匹配电阻上分压很大，造成测量的不准确。反之，当待测电阻阻值较大时，电流较小，匹配电阻上分压也很小，故影响较小，测试测量更加准确。３.两种方法的不同适用范围两种方法都可以用来测量小电阻的阻值，但是又有着不同的适用范围、使用条件。３－１恒流源＋INA测量（仪用放大）法的适用范围恒流源＋INA方法由于电流较小，所以待测电阻组织大小对于测量精度的影响并不是很大，所以这种测量法对于外接电阻的阻值要求并不是很高，并且在待测电阻组阻值为３００欧左右是最为精确，故这种方法可适用于待测电阻值较小或者是５００欧以下小电阻的测量。３－２恒流源＋ADC测量法的适用范围　　恒流源＋ADC的测量法中，当待测电阻阻值较小时，由于电流较大，造成误差很大，故这种方法更适用于较大阻值的小电阻测量场景下，具体相对比恒流源＋INA方法而言，更加使用于５００欧以上的小电阻测量场景。４.总结对于电阻测量实验而言，起初实验很不顺利，因为我们只是掌握了基本原理，并没有深入芯片内部了解实验，我们不知道内部匹配电阻的存在，所以，前期得出的数据有一定规律，但是和实际值误差较大。后来，我们又经过反复的测量、不断扩大测量电阻的阻值范围、反复