简易自动电阻测试仪

2023-11-10

这次练习的题目是2011年的简易自动电阻测试仪。
设计并制作一台简易自动电阻测试仪。要求就是测量量程为 100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档,并且前三档可以自动切档。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。 发挥部分就是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。

这一次的方案根据电阻串联分压的方法去计算。如图
在这里插入图片描述
串联电路的电流相等,被测的电阻的两端的电压可以通过单片机的ADC检测到。利用公式Ux/Rx=U1/R1,变形得到Rx=(Ux/U1)*R1。
切换开关就是利用芯片CD4051,通过选择不同的通道来选择不同的档位。
整体电路如图所示。

在这里插入图片描述
输入端接了一个电压跟随器,以减少电压的波动。然后通过单片机的ADC检测功能捕捉到两端的电压U1,U2。
CD4051是一个8通道的选择开光。EN脚为0,CBA三个引脚控制8个通道的开闭。当我们切换测量挡位时控制单片机输出高低电平到BA脚切换。同时检测档位电阻的电压U0。被测电阻计算公式Rx=((U0-U1)*R档)/U0
发挥部分我们用了薄膜键盘,输入一个电阻值,在程序中判断电阻值是否符合就行。

程序部分的思路主要是在采集ADC的时候利用算法滤波,取很多的数值进行取平均值,减小了电压的波动。
主要问题:这一道题的主要难点就是精确度的问题。在硬件方面,应该在接入被测电阻是接触要良好。而且连接的时候要减少杜邦线的使用,电源我们用单片机的IO口供电,这样电路就多了单片机的电阻值了,最好接一个恒压源,当测大电阻时接恒流源好一点。
程序方面就是ADC采集要更多的数据,减小误差。

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