多功能电阻测试仪校准系统设计
毕业设计---简易自动电阻测试仪的设计
毕业设计（论文）任务书课题名称：简易自动电阻测试仪的设计一、原始依据（资料）：刘松曹金玲《单片机技术与应用》天津电子信息职业技术学院《智能电子》《智能PID调节器的设计及应用》《传感器技术》二、设计（论文）内容和要求：设计内容：本系统对于不同的量程分别采用恒流源测阻电路、分压法测阻电路和惠更斯桥I/V变换测阻电路进行电阻测量，充分的发挥出不同电路不同量程的工作特点，并且在软件上进行了校准。
本自动电阻测试仪恒流源以及稳压电路由CA3140、TL431等元器件实现，由ATmega128高速单片机为主控制器，通过其内部自带10位AD转换器的A/D转换，对被测电阻两端电压信号进行采样，把连续信号离散化，然后通过LCD液晶显示屏显示电阻的大小。
该自动测试仪能够较精确的测量1Ω—10MΩ范围内的电阻，其测量误差为±1%，是一个简单易用的电阻测试仪方案。
该系统有，能够自动换档，筛选电阻，并且绘制电阻变化曲线。
实现了测量准确度为±（1%读数＋2 字）的三位有效数字显示的简易自动电阻测试仪。
通过偏置电源的改进提高了精度，又通过软件算法的改进再次提高了精度，对22个范围在0~10M电阻的反复测试，证明了该系统测量精度的明显改善。
设计要求：该简易自动电阻测试仪系统实现了测量准确度为±（1%读数＋2 字）的三位有效数字显示。
通过偏置电源的改进第一次提高了精度，又通过软件算法的改进再次提高了精度，对22个范围在0~10M电阻的反复测试三、建议查阅的技术资料：【1】刘松曹金玲《单片机技术与应用》天津电子信息职业技术学院【2】金发庆等编. 传感器技术与应用.北京机械工业出版社,2002【3】刘伯春．智能PID调节器的设计及应用．电子自动化，1995；(3)：20～25【4】赵娜，赵刚，于珍珠等.基于51 单片机的温度测量系统[J]. 微计算机信息，2007，1-2：146-148。
【5】LED市场受节能减排利好关注度持续飙升.中国经济网（北京）,2010/11/12【6】LED所涉及领域应用及研究报告,2010/11/24天津电子信息职业技术学院页号（1）序号起止日期计划完成内容实际完成内容检查日期检查人签字1 2011.10.31-2011.11.6分析课题搜集资料分析课题搜集资料2 2011.11.7-2011.11.13硬件设计硬件设计3 2011.11.14-2011.11.20软件设计软件设计4 2011.11.20-2011.12.25总结并撰写论文总结并撰写论文567系毕业设计（论文）领导小组审阅意见：系主任签字：年月日天津电子信息职业技术学院页号（2）注：1.本任务书由指导教师填写。
如何设计多用表的自动校准系统
如何设计多用表的自动校准系统1总体设计思路数字多用表的计量主要涉及直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻等参数，每次计量，参数和计量标准基本相同，而每次涉及的数字多用表不尽相同，所以只需要设计一套通用的测试程序，针对不同厂家、不同型号的数字表创建各自不同的驱动库，在每次计量校准时，调用相应的仪器驱动库就可以了。
考虑到计量标准和被测数字表不断更新，所以自动测试系统必须具有模块化、系统化和标准化的特点。
1．1硬件组成在数字多用表的测量领域，GPIB仍在大量使用中。
在笔者所在的单位，自动测试系统也全部采用GPIB 接口，所以本节以GPIB通用接口总线为例说明数字多用表自动测试系统的组成。
l数字多用表自动测试系统主要由主控计算机、标准源、被测表、打印机、GPIB总线电缆等组成，它们通过通用总线接口GPIB连接在一起，打印机直接通过打印数据线连接到计算机，由计算机控制数据输出打印。
系统硬件组成框图如图1所示。
1．2软件设计自动测试系统是以软件为核心，软件和硬件紧密结合协调工作的测试系统。
传统的测试程序把所有的测试程序、仪器程控指令、测试结果统统放在一个程序中，程序中的数据管理十分困难，可维护性、可扩展性差。
为了克服这些缺点，本系统采用模块化、通用化的设计思路。
软件开发平台采用了如ilent VEE。
Agilent VEE是图形化的虚拟仪器开发平台，易于对PXI／VXI仪器模块、GPIB仪器实现控制。
在VEE环境下，很容易建立图形用户界面(GUI)，用户通过GUI操作被检测仪器设备，与测试仪器设备进行通信，输人控制参数设置，输出测试结果。
一般的自动测试系统的测试应用软件框架包括两部分，一部分是用户界面，这部分是按测试校准的要求，根据测试对象编写的，主要完成测试结果和人机对话；另外一部分是测试程序，完成对PXI、VXI、GPIB等总线仪器的操作，并取得测试结果。
这种软件设计的核心部分是编写测试单元需要完成的功能函数，即针对不同的数字多用表，通过调用数据库中不同参数编写不同的功能函数。
多功能电阻测试仪的设计与实习
前 言
电 阻 阻值 是 电子 工 程 中 需关 注 的元 件 参 数 之
一
程转 换功 能 。
，
电 阻 阻值 测 量 最 常 用 的工 具 是 万 能 表 。但 万
（ ４ ）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
能表测 量 存在 着 功 能单一 、测 量精 度不 高等 缺 点 。 本 文 设 计 了 一 种 多 功 能 电 阻测 试 仪 ，具 备 如 下 功
能：
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 。
第Байду номын сангаас 卷第 ６ 期
２ ０ １ ３年 １ ２月
广 西职业技 术学院学报
Ｏ Ｈ ｍａ ｌ ｏ ｆ Ｇｕ ａ ｎ ￣ ｘ ｉ Ｖｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｏ ｌ 】
Ｖ０ １ ． １ ０ Ｎｏ ． ６ Ｄｅ ｅ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ． ２ ０ １ ３
１ ＼
直流稳 — ＋ ５ Ｖ
压电 源
— —
＞ ． １ ２ Ｖ
＋ １ ２ Ｖ
图 １
一
＿ ＿ 功率 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ 驱动 ＿— —
收稿 时间：２ ０ １ ３ — １ ０ — ２ ｌ 作者 简介 ：李显 圣，男 ，１ ９ ８ １ 年 出生，广西大 学电气工学 院控制 工程专业工程 硕士，就职于广西职业 技术学院计算机技 术与 电子信息系 ，讲师 。
＋
Ｖ
＋５ Ｖ
电学多功能现场自动测量／校准系统的设计与实现
２０ ０ ６年 １ ２月 第２ ６卷 第 ６期
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｔ ｎ ｕｉ 测技 ｙ ａ ｄ Ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔ ｏ ｒ ａ ｆＡｓ ｏ 宇航 计 ｔ ｌｇ ｎ ａｕ ｅ ｎ ｒ ａ ｔ Ｍｅｒ ｏ 术 ｃ ｏ
Ｄ ｃ ，０６ ｅ．２ ０
压、 电阻等参数的量值传递。
收 稿 Ｂ期 ：０ ６０ －８ ２ ０ － ０ ６
作者简介 ： 谢彬蓉（９１ ）女 ， １７ 一 ， 工程师 ， 主要从事仪器仪表计量测试技术 的研究 。
维普资讯
宇航 计测 技 术
２０ ０６正
Ｕ Ｔ功 能多 ， Ｕ 测量／ 准点 繁 杂 ， 试 结 果 的数 据 处 校 测 理工作 量 大 ， 在 大 量 重复 劳 动 ， 时耗 力 ， 作 人 存 耗 操
Ｖ０ ． ６． ｏ ６ １２ Ｎ ．
文章编号 ：０ ０— ２ ２ ２０ ）０ １０ ７ ０ （０ ６ ６—０４ ０ ０ ３— ５
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中图分类号： ５６ Ｖ ５
文献标识码 ： Ａ
电学 多功 能 现 场 自动 测 量／ 准 系统 的设计 与 实 现 校
谢彬蓉‘ 李爱玲 张 晓晖‘
（ ．５ ６ 队装备 部 ， １９８ １部 甘肃 ７ ５ １ ；．９９ ８部 队 ， 肃 ７ ５ １ ） ３０ ８２ ５４ 甘 ３０ ８
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓｉ Ｅｌｃｒｃｔ Ａｕ ｏ ｔｃ ｍｅ ｓ ｅ ｎ Ｃａ ｉ ａｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｔ ｅ ｅ ｔ ｉｙ ｉ ｔｍａ ｉ ａ ｕｒｍｅ ｔ ｌ ｂｒ ｔ ｏ
１ 引 言
电学多功能校准系统主要承担对工作现场数字 多 用表 、 压 电 源 、 用 表 、 欧 表 设 备 的 测 校 稳 三 兆 准， 可以完成直流电流 、 交流电流 、 直流电压、 交流电
简易自动电阻测试仪的设计说明
毕业设计说明书课题名称：简易自动电阻测试仪的设计目录摘要 (2)1 系统电路原理及元件选择 (3)1.1 单片机模块的论证与选择 (4)1.2 A/D转换模块的论证与选择 (4)1.3 显示模块的论证与选择 (4)2 系统理论分析与计算 (5)2.1 电阻测量原理 (5)2.2 自动量程转换 (5)2.3 电阻筛选功能 (5)2.4 电位器阻值变化曲线装置 (6)3 硬件设计 (7)3.1 AD转换模块 (7)3.2辅助装置模块 (7)3.3键盘与显示模块 (7)4 软件设计 (7)4.1 自动档位处理模块 (7)4.2 A/D转换模块 (8)4.3 电阻筛选模块 (8)5 系统功能检测 (8)5.1 测试方案、测试条件及测试仪器 (8)5.2 测试结果完整性 (8)5.3 测试结果分析 (9)6 设计总结 (9)7参考文献 (10)致谢 (11)附录1：电路图图纸 (12)附录2：PCB图纸 (13)附录3（a）：自动档位处理流程图 (14)附录3（b）：电机驱动流程图 (15)附录3（c）：筛选模块流程图 (16)摘要本系统设计的是简易自动电阻测试仪，主要由单片机模块、A/D转换模块、自动换挡模块、电阻测量模块、辅助装置模块、键盘及显示模块组成。
本系统以STC12C5A60S2单片机为主控制器，AD574芯片为A/D转换芯片，LCD12864液晶模块为显示模块，可实现电阻自动测量显示以及测量量程100Ω、1KΩ、10KΩ、10M Ω四档自动切换功能，测量准确度为±（1%读数＋2字），测试速率大于5次/秒。
同时，本系统可实现显示旋转电位器随旋转角度阻值变化曲线的辅助装置，其全程测量不超过10秒，测量点不少于15个点。
整个控制系统硬件设计简单实用，性价比较高，功能全面，响应较快，经过测试本系统完全符合项目设计要求。
关键词：电阻测试；STC12C5A60S2；AD574；LCD12864液晶1 系统电路原理及元件选择本系统主要由单片机模块、A/D转换模块、自动换挡模块、电阻测量模块、辅助装置模块、键盘及显示模块组成。
简易自动电阻测试仪(论文设计)
简易自动电阻测试仪摘要：简易自动电阻测试仪（G 题）【高职高专组】一、任务设计并制作一台简易自动电阻测试仪。
二、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三、说明1．在辅助装置中，要求电位器为4.7kΩ旋转式单圈电位器, 并规定采用线性电位器。
2．要求电位器的三个端子作为测试端子引出。
一、系统方案本系统主要由测量模块、数模转换模块、控制显示模块，驱动电机模块，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1测量模块的论证与选择方案一：谐振法，采用LC组成谐振回路，将被测电感串入电路或将电容并入回路中进行测量。
但谐振法要求较高频率的激励信号，一般不容易满足高精度的要求。
由于测试频率不固定，测试速度也很难提高，误差就很难达到要求。
方案二：伏安法测量R,它的测量原理来源于阻抗的定义。
即若已知流经被测阻抗的电流，通过A/D将被测阻抗两端的电压的模拟量转化为数字信号送入单片机，可得被测电阻两端的电压，则通过欧姆定律可得到被测电阻阻值。
此方法原理简单，外部硬件较少，便于操作。
方案三：交流电桥测量法，交流电桥的构造及原理均与直流惠斯通电桥相同，电源使用交流电，四臂的阻抗 Z1、Z2、Z3、Z4，可以用电阻、电感、电容或其他组合，电桥平衡的条件是此条件显示交流电桥不同于直流电桥：首先条件有两个，因此，需要调节两个参数才能使电桥平衡；其次，阻抗的多样性可以组合成各具特色的电桥，但非所有电桥都能同时满足达到平衡的条件。
毕业设计简易自动电阻测试仪
简易自动电阻测试仪摘要本设计根据题目要求制作一台简易自动电阻测试仪，能够测量100Ω、1kΩ、10k Ω、10MΩ四档不同的量程，并实现其中前三档的自动量程转换功能，同时自动显示小数点和单位。
基于这些要求，经过讨论，决定利用555多谐振荡电路将电阻参数转化为频率，频率f是单片机很容易处理的数字量，一方面测量精度高，另一方面便于使仪表实现自动化，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性。
通过输入单片机AT89C51控制继电器控制被测RC振荡电路频率的自动选择，输入输出控制采用键盘输入控制电路、LCD12864显示系统和报警控制电路组成，能很好的实现各个要求。
单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，另一方面便于使仪表实现自动化，设计时间短，成本低，可靠性高。
关键字：AT89C51单片机555多谐振荡电路继电器自动量程转换AbstractThe design on the basis of the subject demand produced a simple automatic resistance tester, capable of measuring 100 Omega Omega, 1K, 10K, 10M Omega Omega four profile at different range, and realizes the automatic conversion range before the third, while automatically display a decimal point and unit. Based on these requirements, after discussion, decided to use the 555 multivibrator circuit resistance parameters are transformed into frequency, frequency of F SCM is easily handled the digital quantity, a high measuring precision, on the other hand, so easy to realize automation of instrumentation, and chip microprocessor application system has higher reliability. Through the input of single-chip AT89C51 control relay to control the tested RC oscillating circuit frequency automatic selection, input / output control using the keyboard input control circuit, LCD12864 display system and an alarm control circuit, can achieve a very good all. Microcontroller having programmable, hardware description of the function can be completely realized in software, on the other hand, so easy to realize automation of instrumentation, short design time, low cost, high reliability.Keywords: single chip AT89C51 555 multivibrator circuit relay automatic range switching目录一、选题背景.................................................................................. - 1 -二、方案论证.................................................................................. - 1 -2.1方案论证与比较........................................................................ - 1 -2.2设计思路.............................................................................. - 2 -2.2.1 总体方案组成和说明.................................................................. - 2 -2.2.2 组成部分及说明...................................................................... - 2 -三、设计实现.................................................................................. - 5 -3.1 测量电路设计 ......................................................................... - 5 -3.2 通道选择电路设计 ..................................................................... - 5 -3.3 控制电路设计 ......................................................................... - 6 -3.4 显示电路 ............................................................................. - 8 -3.5 软件设计 ............................................................................. - 8 -四、测试及结果分析............................................................................ - 9 -4.1 测试方法及使用的仪器 ................................................................. - 9 -4.2 指标测试和测试结果 ................................................................... - 9 -五、结论...................................................................................... - 9 -六、致谢...................................................................................... - 9 - 参考文献..................................................................................... - 10 - 附录......................................................................................... - 10 - 附录1: 主要元器件清单................................................................... - 10 - 附录2：程序清单......................................................................... - 11 - 附录3：实物图........................................................................... - 22 -一、选题背景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。
自动电阻测试仪系统设计
图２系统硬件图摘要本设计是以AT89C51单片机为核心，以TLC1549、5V 继电器、液晶显示器、稳压电源7805为主要外围元部件构成的自动电阻测试装置。
该装置通过5V 继电器配合TLC1549进行A/D 转换，实现多档位电阻的测量。
该系统能够通过多路选择模拟开关实现100欧、1k 欧、10k 欧三档量程自动转换功能。
关键词单片机TLC15495V 继电器稳压电源7805On the Design of Automatic Resistance Measuring Instru －ment System //Dong Feng,Guo Yifei,Jing KekeAbstract With AT89C51chip microcomputer as the core,this paper consists of the following exterior parts,such as TLC1549,5V electric relay,LCD and constant voltage power supply,which constructs the automatic resistance measuring instrument.This instrument,companied by TLC1549,realizes A/D transformation through 5V electric relay,so as to actualize the measurement of multi-gear resistance.This instrument can realize automatic shift among 100Ohm,1KOhm,and 10KOhm.Key words chip microcomputer;TLC1549;5V electric relay;constant voltage power supply 7805Author 's address City University of Zhengzhou,452370,Zh -engzhou,He 'nan,China１前言目前，电子工业的蓬勃发展，电子元器件多种多样，正在以不同型号与类型在急剧地增加。
电阻测试仪课程设计
电阻测试仪 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电阻的基本概念，掌握电阻的单位和常见电阻值范围。
2. 学生能掌握电阻测试仪的原理、操作步骤及使用注意事项。
3. 学生能通过实际操作，学会测量电路中电阻值，并正确读取数据。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，正确连接电路，进行电阻测试实验。
2. 学生能通过实际操作，掌握电阻测试仪的使用方法，提高实验操作能力。
3. 学生能分析实验数据，解决实际电路问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理实验产生兴趣，培养探索精神和动手能力。
2. 学生在实验过程中，树立安全意识，养成严谨的科学态度。
3. 学生通过合作实验，培养团队协作能力和沟通能力。
课程性质：本课程为物理实验课，通过实际操作，让学生掌握电阻测试仪的使用，加深对电阻概念的理解。
学生特点：学生处于初中阶段，已具备一定的物理知识基础，但实验操作能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调实验操作的规范性和安全性，提高学生的实验技能和数据分析能力。
通过课程目标的分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容本节课主要依据教材中关于电阻的章节内容，组织以下教学大纲：1. 理论知识：- 电阻的定义、单位及符号；- 电阻的常见类型和影响电阻大小的因素；- 电阻测试仪的原理和分类。
2. 实践操作：- 电阻测试仪的使用方法和操作步骤；- 连接电路，进行电阻测试实验；- 读取、记录实验数据并进行分析。
3. 教学内容安排与进度：- 第一课时：讲解电阻的基本概念、单位及符号，介绍电阻测试仪的原理和分类；- 第二课时：演示电阻测试仪的使用方法，指导学生进行实践操作；- 第三课时：学生分组进行电阻测试实验，教师巡回指导，解答疑问；- 第四课时：分析实验数据，讨论实验结果，总结电阻测试仪的使用技巧。
4. 教材章节及内容：- 教材第章节：电阻的基本概念；- 教材第章节：电阻测试仪的原理与使用；- 教材第章节：实验数据分析和处理。
研究电学计量中多功能校准器的校准方案
研究电学计量中多功能校准器的校准方案摘要：电学是现代社会发展的一个重要因素，目前电学对生产生活必不可少，所以确保电学计量准确性是分配、应用电学的重要先决条件。
多功能校准器广泛应用于电气计量仪器校准中，能保证电学计量准确性。
关键词：电学计量；多功能校准器；校准方案多功能校准器是一种标准源，可输出不同信号，是现代各行业重要仪器，广泛应用于我国科研、工业生产等领域，对各种新电子电器、通信等产生了决定性影响，所以目前的首要任务是研究具有重要意义的使用方法。
本文详细阐述了电学计量中多功能校准器的校准方法。
一、多功能校准器概述多功能校准器是一种高精度标准源，能输出多种不同信号，包括电压、电流、电阻等，被广泛用于计量行业中量值传递。
其技术指标日益全面，精确计量检定较重要，并且对检定人员要求更高，只有研究和更新其检定方法才能满足计量技术发展需要。
随着社会的发展，电学计量校准器的应用成为人们关注的焦点。
电力生产质量对许多电力消费者较重要，电力计量的应用也需不断改进。
然而有很多因素会影响电力校准准确性，为提高总体质量，需分析电力计量器多功能性。
比如，电学多功能计量仪器的参考标准要求分析传输对象测量容许偏差，电压电流表、标准电池和计量标准要求等是研究对象。
多功能校准器特点为：①易于读取，表盘以数字显示为主，避免读数时人为误差；②量程宽，适用范围广；③分档细，精度高，可满足高精度数据测量需要；④实用性强，便于携带，不受外力影响；⑤校准器一般具有自器功能，使用时不易烧坏。
二、多功能校准器的校准方法与过程1、人工手动校准。
事实上，多功能电学计量器出现前，校准方法是人工校准，接收高电压发出数据，经电学公式计算，定输出单位，以确保接收数据准确，并确定电力输出健，以便根据相关数据核对及计量每个步骤，再将计算的电学数据输入计算机进行打印，计量数据在经逐层审核后确保准确性，并经有关管理人员签字，才算完成电学计量。
2、计算机自动校准。
电学计量中多功能校准器的校准方法研究
电学计量中多功能校准器的校准方法研究摘要：多功能校准器作为电学计量中非常重要的仪器，在应用过程中具有较高的频率。
但是在多功能校准仪器应用的过程中需要科学正确的掌握校准操作方法，这样才能获得更加精准和正确的读数。
因此，本文对多功能校准方法进行了分析，为提升校准水平提供可靠的参考。
关键词：电学计量；多功能校准器；校准方法；随着电力资源在人类社会发展过程中重要程度不断提升，电力已经成为人们无法脱离的重要资源，随着电能应用量的不断提升，为了能够有效地提升电能计量的准确性，对校准仪器的精准度提出了较高的要求。
多功能校准仪器相比传统的仪器具有显著的优势，但是需要科学正确的掌握校准操作方法。
一、多功能校准器相比原有的仪器，多功能校准器在应用过程中具有显著的优势，具体体现在应用期间能够实现设备的自我保护功能，极大的降低了设备在运行过程中发生损坏的情况。
同时多功能校准器还具有较高的应用价值，携带较为方面，分档较为细致，校准精度相对较高；量程较宽，能够使用的范围较广；多功能校准器的数值是以数字的方式显示，读书非常精准，极大的降低了由于认为失误导致出现的读数误差。
多功能校准器能够被广泛地应用在电学计量中，最主要的原因是由于其具有强大的使用功能。
这些强大的功能主要体现在以下方面：数字显示可以通过百分比和实际值两种方式呈现；输出量增减能够利用键盘进行操控，键盘控制量主要有0.1[%]/N、1[%]/N、10[%]/N、100[%]/N（N 为4，5，6，10，15）。
并且调节器还设有电位器和键盘两种配置，能够在应用的过程中进行随时的更换；有效的降低了被检表拍频的影响，交流50Hz输出可以选择市电同步。
二、多功能校准器的使用方法相比传统的校准器来说，多功能校准器所使用的校准方法主要分为两种方式，一种是手动校准，另一种是计算机系统自动校准。
本文在分析过程中所针对的是由美国公司生产的特定型号多功能校准器，并对具体的校准方法进行了深入的分析。
多量程电阻测试仪的设计
多量程电阻测试仪的设计作者：鲍其吕来源：《科技视界》 2013年第30期鲍其昌（曲阜师范大学计算机科学学院，山东日照 276826）【摘要】系统以61A单片机为核心，由键盘、液晶、555等器件组成，由单片机通过测量电阻对应振荡电路所产生的频率来实现对电阻阻值的测量，并且显示在液晶上，用户可以通过键盘选择不同的量程，适合不同范围电阻的测量，当所测电阻超出量程时自动报警。
【关键词】61A单片机；震荡电路；脉冲计数法0 引言电阻测试仪是实验室的必备仪器。
目前常用的电阻测试仪制作繁琐，程序编写复杂，成本太高，不具有记忆功能等。
本文应用单片机技术，结合外围电路并采用适当的算法取代传统电路，设计了一种多量程电阻测试仪，不仅能克服传统电阻测试仪结构复杂的弊端，而且性能也将大幅提高,可以满足较高且恒定的测量精度和较宽测量范围的要求，同时增设了记忆功能和警示信号功能，使电阻测试仪更加智能。
1 系统的设计该电阻测试仪系统功能框架如图1所示，该系统主要由用户控制模块、中央处理系统、终端显示模块、电阻测试模块、报警器模块以及其它附加功能模块等组成。
当用户需要测量某一电阻的值时，只需要把此电阻放在相应的测试处，选择好量程，测试仪即可自动测试出此电阻的值，并把测试结果显示在液晶屏上，方便用户读取，该测试仪还具有超出量程警示功能和记忆功能，可存储最近十次的测量结果。
2 各功能模块介绍2.1 电阻测试电路电阻测试电路测量电阻主要采用“脉冲计数法”，电路图如图2所示。
2.2 SPCE061A单片机该设计采用SPCE061A型单片机。
SPCE061A型单片机是凌阳科技公司最新推出的一款16位微处理器，具有体积小、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点，内嵌32K字闪存FLASH，处理速度高，能够很方便地完成普通单片机的功能，其内部有两路10位数/模转换(DAC)输出通道和7通道10位电压模/数转换器（ADC）和单通道声音模/数转换器，可以满足将较复杂的电路模/数转换和数/模转换的需求，不需要外接转换芯片，节省成本，降低电路的复杂程度，尤其适应于数字语音播报和识别等应用领域，得到广泛应用。
浅谈电学计量中多功能校准器的校准方案
浅谈电学计量中多功能校准器的校准方案本文针对电学计量中多工能校准器的组成、特点和使用方法进行分析和讨论，同时对使用电学计量校准器使用中要注意的问题，从而让电学计量中多功能校准器的技术得到更好的提升，确保电学计量多功能校准器的发展。
标签：多功能校准器；校准方法；电学计量0 前言随着科学技术的不断进步，对电学方面的研究也越来越深入，对电力学的计量方法也在不断的更新，同时也扩大的人们的视野，丰富了人们对于电学的研究和计量上的精确度。
从而对电学有一个更加清晰的认识。
1 多功能校准器的概念多功能校准器是我国当前使用最多，也是最主要的电力计量校准器，也是对电力进行计量的最主要方法，这种多功能校准器还能通过各种频率对教育、科研、广播等实现传播，这种仪器不仅可以进行电学计量的精准分析，还能赋予电学更加生动的学习。
电力在当前社会的发展和人们对电力方面的需求，针对这些因素，对当前的电学计量的校准器也提出了多功能的需求。
为了迎合当前的整体发展，多功能的電学计量器也成为了当前发展的必然趋势，形势决定了生产的质量和功能，对于大多数需求者来说，当前的计量器已经不能满足他们的需求。
下面是电学多功能计量仪器的一个参考标准：2 多功能校准器的校准方法和过程多功能校准器不仅仅是针对当前的电学的某一个方面进行校准工作，在电学的其他领域也进行这校准工作，其工作方面的原理就是根据当前交流电和直流电的电流、电压、电阻和频率等数据进行项目的计量。
2.1 人工手动校准其实，在多功能电学计量器出现之前，校准的方法多为人工校准为主，人工校准主要是通过对高电压所发出的数据进行接收，然后根据电学公式进行计算的方式进行计量，并且还要对输出的单位进行一个定位，从而保证接收数据的准确性，同时，还要确定电力的输出健，来保证计量时每一步都是按照相关数据进行核对和计量，最后再将计算出的电学数据输入到计算机打印，之后在经过层层的审核，确保计量数据的准确性，然后在经过相关管理人员的签字，才算是完成了电学的计量工作。
一种多功能校准装置的研究设计
价值工程———————————————————————作者简介:刘媛媛（1995-），女，河北石家庄人，助教，硕士，研究方向为化工机械。
1研究背景近年来，随着测量仪器的广泛普及，愈来愈趋向于多功能、便携化的方向发展。
众所周知，我国目前市场上在进行电线杆的安装和地面的垂直校正时，大多靠施工人员的肉眼目测，从而导致误差较大，电线杆安装后的稳定性降低，使用起来很不方便，并且不便于测量电线杆露出地面高度。
2实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电线杆露出地面高度便于进行测量，同时便于测量线杆是否处于垂直状态，并且便于移动，提高使用便捷性的多功能校准装置。
2.1设计思路本实用新型旨在设计出一种多功能校准装置，主要包括底板、左固定块、右固定块、左转轴、右转轴、校准杆、左螺栓、右螺栓、固定杆、测量杆、齿轮、齿条、支撑轴、棘轮、转盘、防回转杆、弹簧、限位环、固定板和连接板多个部分。
其中，底板底侧壁的左前侧、右前侧、左后侧和右后侧均设置有支腿，每组所述支腿底端均设置有万向轮，左固定块底端与底板顶侧壁左端的前半区域连接，左固定块顶侧壁设置有与右侧壁连通的左转动槽，校准杆下半区域设置有左转动孔和左锁紧孔。
所设计的左转轴部分穿过左转动孔并且左转轴前端和后端分别与左转动槽内前侧壁和内后侧壁连接，左转动槽内前侧壁设置有左连通孔，左转动槽内后侧壁设置有左锁紧槽。
左螺栓后端穿过左连通孔和左锁紧孔然后螺装插入左锁紧槽内部。
右固定块底端与底板顶侧壁中央区域的后半区域连接，右固定块顶侧壁设置有与右侧壁连通的右转动槽固定杆下半区域设置有右转动孔和右锁紧孔。
所设计的右转轴部分穿过右转动孔并且右转轴前端和后端分别与右转动槽内前侧壁和内后侧壁连接，右转动槽内前侧壁设置有右连通孔，右转动槽内后侧壁设置有右锁紧槽。
右螺栓后端穿过右连通孔和右锁紧孔然后螺装插入右锁紧槽内部，固定杆内部设置有伸缩腔，固定杆顶侧壁连通设置有伸缩口。
测量杆底端沿伸缩口插入伸缩腔内部，并且测量杆右侧壁与伸缩腔内右侧壁接触。
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多功能电阻测试仪校准系统设计陈昕1，周哲玲1，刘高2（1.汕头供电局,汕头515041；2.长沙天恒测控技术有限公司,长沙410100）摘要：提出了一种基于电流型有源模拟电阻器的多功能电阻测试仪校准系统。
引用直流比较仪大电流测量技术和精密仿真电阻技术，并以32位微处理器为核心，采用精密电阻，信号调理器，DA乘法器等高线性度元件模拟大功率电阻器。
具有线性度好、精度高、成本低、操作智能化等优点。
广泛应用于回路电阻测试仪、直阻仪、接地导通直流电阻仪等的检定。
关键词：模拟大功率电阻器；直流比较仪大电流测量技术；精密仿真技术；高线性度；回路电阻测试仪校准系统中图分类号：TH89文献标识码：ADesign of Multifunction Resistance Tester CalibrationCHEN Xin1，ZHOU Zhe Ling1，LIU Gao2（1.Shantou Power Grid, Shantou 515041, China; 2. Tunkia Co.,Ltd，Changsha410100, China）Abstract：A loop resistance tester calibration which based on current-mode active analog resistor is proposed in the paper. The calibration references technology of large current measurement based on dc comparator and precision simulation resistance technique, With 32 bit microcontroller as the core, DC comparator, precision resistor, conditioner, DA amplifiers and other high linearity components are used in the calibration to analog resistors. The calibration has the characteristics of high linearity, high precision, low cost, smart and so on. The calibration is widely used in verification of loop resistance tester、dc resistance tester、Grounding conduction dc resistance tester.Keywords: analog resistors, technology of large current measurement based on dc comparator, precision simulation resistance technique, high linearity, loop resistance tester calibration1. 引言回路电阻测试仪和直阻仪是电力设备设施检测的常用设备。
回路电阻测试仪是用于测量开关、断路器、变压器等设备的接触电阻、回路电阻的专用测试设备，其测试电流为100A或更大的直流电流，也被称为“接触电阻测试仪”[1]。
直阻仪是用于测量变压器、互感器、电机绕组等感性被测对象的直流电阻的专用测试设备，也被称为“直流电阻快速测试仪”[2]。
接地导通电阻测试仪是用于测量交流电网供电的电器设备（如家用电器、电动电热器具、医用电气设备及测量、控制和实验室用电气设备等）的可触及金属壳体与该设备引出的安全接地端（线）之间导通电阻的仪器。
回路电阻测试仪、直阻仪和接地导通电阻测试仪都是测量电阻的仪器[3]，采用典型的四线制测量法，通过输出一个直流或交流电流，施加于被测体的两个端钮之间，并测量电流流过被测体所产生的压降，然后通过电压和电流之比得出被测体的电阻值。
根据相关规程要求，这三类仪器需检定项目基本一致，本文提出的多功能电阻测试仪校准系统，摒弃传统电阻箱方案，采用精密仿真电阻技术和大电流测量技术，可模拟连续1uΩ~3.75Ω任意电阻值，能满足大部分回路电阻测试仪、直阻仪及接地导通电阻测试仪的检定需求。
2. 技术原理及其实现本系统是基于电流型有源模拟器设计的，采用直流比较仪作为电流转换装置。
依据《DL/T 967-2005 回路电阻测试仪与直流电阻快速测试仪检定规程》，有源模拟电阻器包括电流型有源模拟电阻器和电压型有源模拟电阻器。
电流型有源模拟电阻器相相比电压型有源模拟电阻器降低对无源标准电阻器的功率要求，由于没有实际的电流功耗，避免了无源标准电阻器在大电流测试时温漂影响[4]。
本系统中难点在于电流转换装置的设计，因需要将被检测试仪产生高达600A的大电流按一定比例转换成小电流，转换精度直接影响模拟电阻精度。
本系统采用新型直流比较仪[5]进行电流转换，相比传统的直流比较仪能够快速捕捉电流的快速变化，且测量频率范围宽（见图1）图1 新型直流比较仪Fig.1 A improved DC comparator该直流比较仪由双铁芯叠加绕线而成。
S、C为A和B共同绕组，S为磁通检测绕组，C为比较仪次级绕组，N4单独绕制在铁芯A上，为激励绕组。
其中铁芯A由高导磁率软磁材料制作，铁芯B由低导磁率铁氧体材料制作。
U S图2 铁芯B 测量电路Fig.2 Measuring circuit of iron core B图2为铁芯B 测量电路图。
实现原理：S 线圈检测磁通经过磁通检测模块转换为电压信号，控制功率放大器增大或减少输出，流经次级绕组电流随之增加或减小，通过不断的调节，最终使得铁芯B 达到磁平衡。
系统平衡建立的时间不超过1μs 。
通过标准电阻R 进行电流采样，测试得到U S 。
从而可以计算出I P 值。
同时磁通信号可作为报警信号等状态信号。
p s I k U ⨯=式中：k 为比例常数。
3. 系统的硬件及软件设计3.1 系统原理系统是基于电流型有源模拟电阻器原理进行拓展设计的，将被检测试仪产生的大电流输入到本系统的电流转换模块按一定比例转换成小电流，通过精密电阻转换成小电压，后经过电压采样及增益模块放大成比例电压信号输入到分压模块，由控制器进行控制其分压比，最后经过缓冲电路输出给被测仪器的电压采样端，形成测试回路。
通过由微控制器控制分压模块电路中的分压比调节检定时检点电阻的阻值。
电压采样及程控放大模块输出另一路电压输入到A/D 采样模块，由控制器进行运算出对应的示值电流及做相关分析。
原理框图如图3所示。
图3 系统原理框图Fig.3 Schematic diagram of the system被检测试仪输出大电流I 1经过宽频直流比较仪转换成小电流I 2k I I =21式中I 1—被检测试仪产生的大电流k —宽频直流比较仪变比。
小电流I 2经过精密电阻电路后得到电压U 2R kI R I U ⨯=⨯=222 式中R —精密电阻的阻值。
电压U 2经过电压采样及增益模块后得到电压U 312123k R kI k U U ⨯⨯=⨯= 式中k 1—U 2经过电压采样及程控放大模块电压信号放大比例系数。
电压U 3送入A/D 采样模块，由控制器运算对应的示值电流及做相关运算分析，经过分压模块输出电压值U 1211231k k R kI k U U ⨯⨯⨯=⨯= 式中k 2—U 3经过分压模块由控制器设定的放大比例系数。
因此被检电阻测试仪所测得的实际电阻值R 1kk k R I U R 21111⨯⨯==系统中精密电阻的阻值R 为固定值，信号放大比例系数k 1、直流比较仪变比k 值保持不变。
因此检定时，微控制器控制分压模块中的分压比即k 2值便可调节出不同的检定电阻阻值。
3.2 硬件设计考虑到系统的实时性比较强，采用最新架构嵌入式微处理器加外围设计电路搭建的平台进行开发，系统硬件结构框图如图4所示。
AC 220V1图4 系统硬件结构框图Fig.4 Hardware structure of the system3.2.1 电源模块整个电源模块的设计采用线性电源，且数字部分和模拟部分相互隔离，模拟部分各路电源供电也相互隔离或用磁珠相连，减少电源的纹波和噪声对整个系统的干扰及减少系统之间各部分相互干扰，保证整个系统的高精度及高线性度。
3.2.2 数字部分微处理器具体采用新架构的微处理器，具有强大的处理能力及丰富的接口，本设计在其上移植嵌入式实时操作系统来完成整个系统的数据处理及相关调度。
微处理器内部集有设计中常有的资源，本设计用到的资源，如图4中数字部分：3个独立的USART 接口，一个连接显示模块，为面板显示提供人机界面，工作时显示出整个系统的运行情况并通过LCD上的触摸屏与用户进行实时交互，一个连接按键组，使用户操作更加方便快捷，一个通过RS232电平转换芯片与上位机提供连接接口；1个IIC接口，连接存储芯片来增加存储空间；2个SPI接口，一个连接模拟部分的DA乘法器设定分压模块的放大比例系数，一个连接模拟部分A/D转换器，获取采样的电压信号并运算对应的示值电流及做相关运算分析；部分的GPIO接口，控制模拟部分的程控放大及获取报警状态等。
3.2.3 模拟部分系统在基于电流型有源模拟电阻器原理基础上进行拓展设计的，如图4模拟部分：保护电路：保护系统，当被检测试仪产生的大电流超过系统所能承受的范围时，产生报警信号通过MCU控制蜂鸣器给用户发出报警，并自动断开测试回路，保护系统不被检测仪产生的大电流损坏；宽频直流比较仪：将被检测试仪产生的大电流按一定比例转换成小电流。
差分采样：与精密电阻R一起将小电流信号转换成电压信号，差分采样大大降低了前端采样共模噪声的干扰；增益：通过MCU控制实现电压信号不同量程下对应比例的放大；A/D转换器：将电压信号转换成数字信号通过隔离的SPI接口送入到MCU，运算出对应的示值电流及做相关分析；DA乘法器：MCU通过电气隔离的SPI接口控制DA乘法器输出来调节分压比达到系统调节电阻阻值的目的。
3.3 软件设计本设计采用实时嵌入式操作系统[6]作为开发平台，具体流程如图5所示。
（一）初始化，将操作系统、程序变量及硬件相关配置进行初始化；（二）创建任务，包括建立按键响应任务、数据处理任务、显示任务、通信任务、故障处理任务等；（三）任务调度。
系统通过液晶屏、触摸屏和按键旋钮等和用户进行交互，调用程序中的相关任务线程控制相关硬件完成电流测量、报警处理、误差计算、电阻值设置、参数设置等功能。