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微电阻测量
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目录
前言 1
1 基本原理 1
2 设计思路 2
总体方案组成和说明 2
组成部分及说明 2
3 设计实现 5
测量电路设计 5
通道选择电路设计 5
控制电路设计 6
4 测试及结果分析 9
测试方法及使用的仪器 9
5 结束语 10
参考文献 12
附录 12
附录1: 主要元器件清单 12
附录2：程序清单 13
附录3：实物图 23
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微电阻测量系统
前言
现代电子产品正以前所未有的速度，向着多功能化、体积最小化、功耗最低化的方向发展。本次设计出具有四档量程的简易自动电阻测试仪，量程分别为100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档，难点在于小电阻的测量精度。测量时电阻值为3位数字显示（最大显示数必须为999），能自动显示小数点和2字单位，，并实现前三档的自动量程转换。
在本设计中我们着重介绍一种把电子元件的参数R转换成频率信号f，然后采用单片机控制后，再通过程序处理运算求出R，最后应用LCD12864显示的方法。量程自动转换原理分别是RC振荡电路和LM555多谐振荡器，这样就能够把待测电阻转换为频率，而频率f是单片机很容易处理的数字量。
目前市面上测量电子元器件参数R的仪表种类较多，方法和优缺点也各有不同。一般的测量方法都存在计算复杂，不易实现自动测量而且很难实现智能化等缺点。将电阻参数转化为频率，这样处理一方面使测量精度提高了，另一方面也便于使仪表实现智能化，并能很好的实现各个要求。
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1 基本原理
方案一：最基本的就是根据 R 的定义式来测量。在如图1-1中，分别用电流表和电压表测出通过电阻的电流和通过电阻的电压，根据公式R=U/I求得电阻。这种方法要测出两个模拟量，不易实现自动化。而指针式万用表欧姆档是把被测电阻与电流一一对应，由此就可以读出被测电阻的阻值，如图1-2所示。这种测量方法的精度变化大，若需要较高的精度，必须要较多的量程，电路复杂。
图1-1 定义法测电阻图1-2 万用表测电阻
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方案二：把电阻转换成频率信号 f ，转换的原理分别是 RC 振荡电路和555 电路，单片机根据所选通道，向模拟开关送两路地址信号，取得振荡频率，作为单片机的时钟源，通过计数则可以计算出被测频率，再通过该频率，通过公式计算出各个电阻参数。然后根据所测频率判断是否转换量程，或者是把数据处理后，把电阻的值送显示部分显示出相应的参数值，利用编程实现量程自动转换。
总结：通过精确度以及方便使用的角度考虑，方案二的方法更好。
2 设计思路
总体方案组成和说明
本系统的电路设计方框图如图1-2所示，它由四部分组成： ① 控制部分主芯片采用单片机AT89C51；②测量部分主要是采用利用RC振荡电路和555振荡电路实现将被测电阻转换为频率；③通道选择部分主要是通过51单片机I/O接口控制继电器来自动选择被测频率的档位；④ 显示部分是通过LCD12864、二极管指示灯及按键选择测量电路。
测量电路
被测电阻
RC振荡电路
继电器选择通道量程
51
单
片
机
二极管指示灯
LCD12864显示
按键选择
测量电路
图2-1 系统设计框图
组成部分及说明