简易电阻自动测试仪毕业设计 .pdfVIP

简易电阻自动测试仪毕业设计

简易自动电阻测试仪设计报告

摘要

电阻测试仪，是电子器件测量、分选不可缺少的工具，主要用于测试变压

器、电机、互感器等设备的直流电阻，具有不受电抗影响、测量精度高、测试

速度快及可用于方便地进行分选特点。

简易自动电阻测试仪是以51单片机为核心，其工作原理是控制可控恒流源

输出电流流经被测量电阻，将被测量电阻两端的电压经过调理并送至由ICL7135

构成的AD电路，被测信号经AD转换送至单片机得出被测量电阻的阻值。

本仪器有四档恒流源分别对应四个量程，通过单片机发送量程信号可以方

便地进行量程的切换。显示及按键模块采用动态扫描方式，在程序中通过定时

器自动扫描显示及键检测可自动显示小数点和单位以及进行各种特效显示。

关键词：电阻测试仪，单片机，可控恒流源，ICL7135，程控放大器

1

一、概述

1.1课题要求

1、基本要求

（1）测量量程为100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档。测量准确度为±（1%

读数＋2字）。

（2）3位数字显示（最大显示数必须为999），能自动显示小数点和单位,

测量速率大于5次/秒。

（3）100Ω、1kΩ、10kΩ三档量程具有自动量程转换功能。

2．发挥部分

（1）具有自动电阻筛选功能。即在进行电阻筛选测量时，用户通过键盘输

入要求的电阻值和筛选的误差值；测量时，仪器能在显示被测电阻阻值的同时，

给出该电阻是否符合筛选要求的指示。

（2）设计并制作一个能自动测量和显示电位器阻值随旋转角度变化曲线的

辅助装置，要求曲线各点的测量准确度为±（5%读数＋2字）,全程测量时间不

大于10秒,测量点不少于15点。辅助装置连接的示意图如图1所示。

（3）其他

图1辅助装置连接示意图

1.2课题分析

根据上述要求可知，系统中需要含有一个智能控制核心，本设计拟采用以

51单片机作为系统的控制核心。采用单片机控制单刀多掷开关实现不同阻值量

程的档位切换。由要求第二点可知，系统采集数据的速率要大于5次/秒，即系

统中用于数据采集的模数转换器的采样速率要大于一定值。由单片机控制显示

2

器显示数字、小数点及单位。控制单元根据采集到的数据判断是否在临界点上，

如果在临界点上，则控制量程自动切换，为避免数据大幅跳动，切换过程具有

迟滞效应。

电阻自动筛选功能，可由单片机核心控制程序实现，根据按键设定的输

入数据，将测得的数据与设定值进行比较，电阻值在允许误差范围内，显示合

格，超出允许误差范围，显示偏高或偏低，并发出报警。

辅助装置的设计与制作，将电机与电位器轴承连接起来，让电位器随电

机转动而转动，电机由辅助装置的单片机控制，电阻测试仪通过串口将所测阻

值传送给辅助装置中的单片机，该单片机根据相应数值驱动液晶屏描点，显示

电位器随电机转动的阻值变化曲线。

二、方案设计（原理说明及选用依据）

2．1方案筛选

本课题一般有两种方案可实现。

方案一：电桥法测电阻基本电路原理图如下：

图2

电路由R1、R2、R3及待测电阻Rx组成电桥，R1、R2、R3的阻值均为已知，

若Vcc为固定已知值，则B点电位也为固定已知值。A点电位随Rx变化而变化，

通过差分放大器U1读出UAB，根据VA=UAB-VB可求出A点电位，由上面原理图

可知Rx=（VA*R1）/(Vcc-VA),则可以得出待测电阻Rx的阻值。

方案中要求Vcc及B点电位很稳定，因此就需要R1、R2、R3的阻值很稳定，