微电阻测量系统-毕业设计
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。
微小电阻测定论文【精选】
设计性物理实验论文------微小电阻及电阻率的测量一、摘要：电阻是基本的电参数之一，其测量的方法很多，为了能够准确实用的测量电阻值，对于不同电阻采用的测量方法和使用的仪表是不同的。
本文主要阐述通过使用直流双臂电桥准确的测量低值电阻。
电阻按照阻值的大小分为低值电阻（10-5Ω-1Ω）、中值电阻（1Ω-1MΩ）、高值电阻（大于1MΩ）。
电阻按照阻值的大小分为低值电阻（10-5Ω-1Ω）、中值电阻（1Ω-1MΩ）、高值电阻（大于1MΩ）。
其测量的方法可分为低值电阻的阻值测量使用双臂电桥，中值电阻的阻值测量使用万用表欧姆档、伏安法和单臂电桥，高值电阻的阻值测量使用兆欧表。
二、关键词：接触电阻、导线电阻、低电阻、四端钮接法、双电桥。
三、实验目的：用开尔文电桥测量金属的电阻与电阻率，以及掌握双臂电桥测量电阻的原理与方法。
（1）实验仪器：QJ44型直流双臂电桥、电源、细铁棒、细铝棒、细铜棒。
（2)关于QJ44型直流双臂电桥：直流双臂电桥又称凯尔文电桥是从单臂电桥演变成的一种专门测量低值电阻的比较仪器。
（3双臂电桥测量低值电阻的原理：用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。
附加电阻约10－2Ω量级，在测低电阻时就不能忽略了。
三、实验原理：双臂电桥测量低值电阻，如图1所示。
在R X的A 点处分别接电流接头A1和电压接头A2；在R b的D点处分别接电流接头D1和电压接头D2。
则A点对R X和D点对R b的影响都已消除。
关于C点邻近的接线电阻和接触电阻同R1、R2、R g相比可以略去不计。
但B1、B3的接触电阻和其间的接线电阻对R X、R b的影响还无法消除。
为了消除这些电阻的影响，我们把检流计同低值电阻的接头也接成电压接头B2、B4。
为了使B2、B4的接触电阻等不受影响，也象R1、R2支路一样，分别接上电阻R3、R4譬如10Ω，则这两支路的接触电阻等同R3、R4相比较可略去。
小电阻精确测量系统完美版论文
II
目录
目录
摘 要..............................................................................................................................I Abstract......................................................................................................................II 目 录..........................................................................................................................III 引 言..............................................................................................................................1
由于小电阻数值较小，一般的指针万用表无法测量出来；通常实验室里会 用电桥进行测量，但电桥操作手续较烦，又不能直接读出被测电阻阻值。鉴于 此，我们采用了 MSP430F149 单片机作为控制核心，利用单片机的优势设计了 该测量系统。该测量系统可直接从 LED 数码管上读出所测得的电阻值，测量范 围从几 mΩ到 1Ω之间，同时可以把测试的数据进行储存，然后经串行口送入上 位机，通过上位机的强大功能，可以对所测得的数据进行分析、处理。该测试 仪的测量精度高达±0.05%，并采用四端测量法，电阻值不受引线长短及接触电 阻的影响。不仅测量简便，读数直观，且测量精度、分辨率也高于一般电桥。 可用于实验室、研究所，尤其适用于工作现场。 关键词: 四端测量法，小电阻，恒流源，MSP430 系列单片机
基于Pt100_热电阻的简易温度测量系统毕业设计论文1 精品
基于PT100热电阻的简易温度测量仪摘要：本文首先简要介绍了铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。
通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在0℃～100℃范围内达到±0.1℃。
本文采用STC89C52RC单片机，TLC2543 A/D转换器，AD620放大器，铂电阻PT100及液晶系统，编写了相应的软件程序,使其实现温度及温度曲线的实时显示。
该系统的特点是：使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广。
关键词：PT100 单片机温度测量 AD620 TL431AbstractThis article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constant-current temperature measurement method and use single-chip control, Amplifier, A / D converter. It can still improve the perform used two-wire temperature circuit and reduce the measurement eror. The temperature precision is reached ±0.1℃ between 0℃～100℃.The system contains SCM(STC89C52), analog to digital convert department (TLC2543), AD620 amplifier, PT100 platinum, LCD12864, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range. Keywords:PT100 MCU Temperature Measures AD620 TL431目录前言 (4)第一章方案设计与论证 (6)1.1 传感器的选择 (6)1.2 方案论证 (7)1.3 系统的工作原理 (8)1.4 系统框图 (9)第二章硬件设计 (9)2.1 PT100传感器特性和测温原理 (9)2.2 硬件框图以及简要原理概述 (11)2.3 恒流源模块测温模块设计方案 (11)2.4 信号放大模块 (12)2.5 A/D转换模块 (15)2.6 单片机控制电路 (18)2.7 显示模块 (19)第三章软件设计 (19)3.1系统总流程的设计 (19)3.2 主函数的设计 (20)3.3 温度转换流程图的设计 (21)3.4 显示流程图 (21)3.5 按键流程的设计 (22)第四章数据处理与性能分析 (23)4.1采集的数据及数据处理 (23)4.2 性能测试分析 (23)第五章结论与心得 (24)1 结论 (24)2 心得 (24)附录1 原理图 (25)附录2 元器件清单 (26)附录3 程序清单 (27)前言随着科技的发展和“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。
电阻、电容、电感测试仪毕业设计1 精品
编号：毕业设计题目：电阻、电容、电感测试仪院（系）：应用科技学院专业：电子信息工程题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发在使用电子元器件时，首先需要了解参数。
采用传统的仪表进行测量时，首先要从电路板上焊开器件，再根据元件的类型，手动选择量程挡位进行测量，这样不仅麻烦而且破坏了电路板的美观。
基于单片机控制实现的RLC测量仪可以在线测量、智能识别、量程自动转换等多种功能，大大提高测量仪的测量速度和精度，扩大了测量范围。
因此这种RLC测量仪既可改善系统测量的性能，又保持了印刷电路的美观，较传统的测量仪还具有高度的智能仪和功能的集成化，在未来的应用中将具有广阔的前景。
本课题主要研究内容为设计一个基于单片机的RLC智能测量仪器，能够智能地识别出待测元件是电容、电感还是电阻；能精确测量出电阻、电容、电感的参数值，同时还能加入语音播报的功能；可以实现量程电阻的自动转换，无须人工选择档位；对测量仪进行扩充后还实现了二极管、三极管的测量。
关键词：RLC测量仪；AT89S52；NE555In the use of electronic components, the first need to understand ing the traditional instrument to measure, the first circuit board from a welding device, according to the type of components, manually select range Shift to measure, this is not only troublesome but also undermine The appearance of the circuit board. Based on SCM control to achieve the RLC-measuring instrument can measure, intelligent identification, range automatic conversion, and other features, thereby greatly increasing the meter measuring speed and accuracy, expanded the range. So this RLC measuring instrument can improve the performance measurement system, and maintain the appearance of the printed circuit, the more traditional measuring instrument also is highly intelligent and functional instrument of integration and application in the future will have broad prospects.The main topics for the design of research has been based on the RLC SCM smart measuring instruments, smart and able to identify components under test is capacitors, inductors or resistance; can be accurately measured resistors, capacitors, inductors of the parameters, while adding V oice of the broadcast function can be automatically converted range of the resistance, not artificial selection stalls; measuring instrument to carry out the expanded also to achieve the diodes, transistors measurement.Key words：RLC meter;AT89S52;NE555目录引言 (1)1 硬件电路 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 电路方框图及说明 (2)1.3 各部分电路设计 (2)1.3.1 电阻测量电路 (2)1.3.2 电容测量电路 (3)1.3.3 电感测量电路 (4)1.3.4 多路选择开关电路 (4)1.3.5 按键及显示电路 (5)1.3.6 单片机模块 (6)1.3.7 量程选择模块 (7)1.3.8 电源模块 (8)2 软件部分 (8)2.1 主程序流程图 (8)2.2 程序清单 (9)3 相关元器件 (19)3.1 元件清单 (19)3.2 AT89S52资料 (20)3.3 ICM7218资料 (31)3.4 74LS390资料 (32)3.5 CD4052资料 (32)3.6 NE555资料 (33)3.7 共阳4位LED数码管资料 (39)3.8 三极管相关资料 (40)3.9 三端稳压管LM7805资料 (41)3.10 继电器资料 (42)4 调试总结 (43)5 结论 (44)谢辞 (45)参考文献 (46)附录 (47)引言测量电子元器件集中参数R、C、L的仪表种类较多，方法也各有不同，但都有其优缺点。
简易电阻、电容和电感测试仪设计_毕业设计论文
与LM317正好相反，LM337可输出连续可调的负电压，可调电压范围1.2V—37V，最大输出电流为1.5A，内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠、应用方便、性能优良等特点。
引脚图：
典型电路：：
V
3.3 NE555
555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲震荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。它由于工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。
2.3
方案一：利用交流电桥平衡原理的方案（原理图同图2-2）
方案二：利用电容三点式正弦波震荡原理的方案
图2-5电容三点式正弦波震荡电路图
由
得
上述两种方案从对测量精度要求而言，方案二需要测量的电感值多，而且测量调节麻烦、电感不易测得准确值，不易操作与数字化，相比较而言，方案二还是比较符合要求的，由于是通过单片机读取转化，精确度会明显的提高。故本设计选择了方案二。
本次设计的思想是基于以上原因提出来的。该系统以STC89C52单片机为控制核心，搭配必要的外围电路对电阻、电容和电感参数进行测量。系统的基本原理是将电阻阻值、电容容值、电感感值的变化均转换成方波脉冲频率的变化，利用计数器测频后通过单片机做运算，最后计算出待测元件的各个参数并显示在1602液晶屏幕上。系统使用按键选择被测元件类型，使用1602液晶屏作为显示部分。测量时，只需将待测元件引脚放在测试仪的输入端，用按键操作需要测量的参数，便可以很快测出被测元器件的参数，简便易用。实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。
小电阻精确测量系统设计毕业设计(论文)word格式
毕业设计（论文）题目：小电阻精确测量系统设计学院：电气与电子工程学院专业：电子信息工程学生姓名：指导教师：毕业设计（论文）时间：二〇一〇年三月一日～六月二十日共十六周摘要在电路测试过程中常常会碰到由于忽略某些小电阻的影响引起实验数据与理论值之间存在较大误差的情况，从而影响测试效果。
例如电感器、变压器中往往存在铜电阻，地铁铁轨的电阻，扬声器连接线的电阻，过电流保护电路中的检测电阻等。
所以测量这些小电阻是电子测量中的一个常见课题。
由于小电阻数值较小，一般的指针万用表无法测量出来；通常实验室里会用电桥进行测量，但电桥操作手续较烦，又不能直接读出被测电阻阻值。
鉴于此，我们采用了MSP430F149单片机作为控制核心，利用单片机的优势设计了该测量系统。
该测量系统可直接从LED数码管上读出所测得的电阻值，测量范围从几mΩ到1Ω之间，同时可以把测试的数据进行储存，然后经串行口送入上位机，通过上位机的强大功能，可以对所测得的数据进行分析、处理。
该测试仪的测量精度高达±0.05%，并采用四端测量法，电阻值不受引线长短及接触电阻的影响。
不仅测量简便，读数直观，且测量精度、分辨率也高于一般电桥。
可用于实验室、研究所，尤其适用于工作现场。
关键词:四端测量法，小电阻，恒流源，MSP430系列单片机AbstractIn the circuit the testing process often encountered little resistance as the impact of neglect caused by some experimental data with large error between the theoretical value, and thereby affect the testing results. For example, inductors, transformers, there is often copper resistance, the resistance of the MTR tracks, the speaker cable's resistance, over-current protection circuit in the detection of resistance and so on. Therefore, measuring the small resistance is a common electronic measurement topic.As the low resistance value smaller pointer multimeter to measure the general out; usually will power the laboratory to measure the bridge, but bridge over trouble operating procedures, can not directly read the measured resistances. In view of this, we use a MSP430F149 microcontroller as the control, using of the advantages of single chip design of the measurement system. The measuring system can control directly from the LED digital read out the measured resistance value, measuring range from a few mΩ between1Ω, while the test data can be stored, and then into the PC via serial port, through the PC's power, can be measured by the analysis of the data, processing. The tester's measurement accuracy up to ±0.05%, and the use of four-terminal measurement, the resistance from lead length and contact resistance. Measured not only simple, intuitive readings, and measurement accuracy, resolution is also higher than the bridge. It can be used in laboratories, research institutes, especially suitable for the work site.Keywords: Four-terminal measurement，Little resistance; MSP430 MCU，Constant current source目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)引言 (1)1.1前述 (1)1.2小电阻测量技术的发展 (1)第一章方案的分析与论证 (3)第二章硬件电路的设计 (5)2.1总体设计 (5)2.2单元电路的设计 (5)2.2.1 电压源 (5)2.2.2恒流源 (7)2.2.3信号放大 (8)2.2.4 单片机 (10)2.2.5 LED显示 (14)2.2.6 串口通信 (16)2.2.7键盘 (17)2.2.8存储模块 (17)2.2.9单片机复位 (18)第三章系统软件设计 (20)3.1软件开发平台简介 (20)3.2程序流程图 (20)3.2.1 系统主程序 (20)3.2.2 A/D转换模块 (22)3.2.3串口通信模块 (22)3.2.4键盘模块 (23)3.2.5.显示模块 (26)3.2.6数据处理程序 (27)第四章系统误差分析 (29)4.1数据采集误差分析 (29)4.2系统误差的减小与消除 (29)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)引言1.1 前述小电阻在各种电器设备中随处可见，像电力电缆、通讯电缆、断路器、继电器、电机和变压器等设备的接触电阻，通常为毫欧姆数量级。
毕业论文-锂电池供电微电阻测量仪的设计与实现
毕业论文-锂电池供电微电阻测量仪的设计与实现毕业设计（论文）题目电池供电微电阻测量仪设计与实现姓名学号所在学院专业班级指导教师日期毕业设计（论文）任务书学院指导教师职称学生姓名专业班级学号设计题目电池供电微电阻测量仪设计与实现设计内容目标和要求使精确稳定的恒定电流流过被试电阻，单片机对被试电阻端电压采样，依据测量的被试电阻端电压和流过的电流计算被试电阻的阻值。
电源采用锂电池供电，由220伏交流电对电池充电。
设计要求：1. 熟悉微电阻测量原理和方法，详细了解国内外相关技术应用及发展；2. 熟练掌握一种单片机及其应用技术；3. 设计完整硬件电路，绘制完整PROTEL电路图；论文要求：1. 介绍微电阻测量技术方法、应用与发展；2. 详细介绍便携式微电阻测量仪设计方案与思路；3. 介绍硬件电路构成，各部分电路详细工作原理；4. 详细软件设计方案与思路；5. 附件包括PROTEL电路图和核心程序清单、英译汉等；6. 提交论文正本和所有电子文档。
设计安排1周熟悉毕业设计选题，查阅资料，完成开题报告，开题；2周-4周讨论方案，完成方案设计；5周精密恒流源电路设计及锂电池充电电路；6周微电压放大与AD转换电路设计；7周熟悉Keil C编程语言；8周-9周软件编程；10周系统实验和调试；11周-12周撰写毕业设计（论文）说明书；13周审查毕业设计论文，申请毕业答辩；14周-15周毕业答辩准备及毕业答辩。
指导教师签名：年月日基层教学单位审核学院审核此表由指导教师填写学院审核毕业设计（论文）学生开题报告课题名称电池供电微电阻测量仪设计与实现课题来源横向课题课题类型CY 指导教师学生姓名学号专业班级本课题的研究现状、研究目的及意义工业生产和科学研究中，经常遇到微小电阻的测量问题，如在电力系统生产和安全维护中经常需要对各类变压器绕组直流电阻进行测量，以判断变压器性能及状况。
在这些场合，由于被测电阻阻值通常很小，传统的测量方法难以快速实现微小电阻的测量，鉴于此，我们研制了用于高精度的微小电阻测量仪，方便在现场进行快捷、准确的测量。
简易电阻自动测试仪毕业设计
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。
基于AT89C51单片机微电阻测量系统
第23卷 第8期2007年8月甘肃科技Gansu Science and TechnologyV ol.23 N o.8A ug. 2007基于AT89C51单片机微电阻测量系统史 翔,张岳涛,王晓刚(西安科技大学材料科学与工程系,陕西西安710054)摘 要:以A T89C51微处理器为核心组成智能型微电阻测量系统。
该设计依据四引线测量法,采用具有很好稳流特性及低漂移、低噪声的直流放大器和AD 转换器MAX197构成测量电路。
关键词:微电阻;单片机;精密恒流源;MA X197中图分类号:TP631 在工程实践中,常需要测定某些高导电材料的电阻率。
在科学研究中,也经常把电阻率测量当成一种对材料的结构和物质形态变化进行监测的手段。
但是有些高导电材料的电阻很小,采用实验室一般仪器,在很多情况下无法测量,而市场上微电阻测量仪价格又非常昂贵。
为此,设计一种基于微处理器A T89C51的智能化微电阻测量系统。
1 测量电路微电阻测量系统的思路是:由精密恒流源电流通过微电阻,通过放大器将信号扩展到信号能被提取出来,接着进行信号处理,然后进行信号采集和A/D 转换,最后显示测量结果。
测量系统的电路框图如图1所示:图1 测量系统框图在测量电路中,电压的分辨率影响测量精度,即受A/D 转换器的位数影响。
而整个系统的误差决定电路所采用的形式。
由图1可知,系统的误差主要由量化误差及模拟误差组成,即由A/D 转换器、放大器等的非线性误差组成量化误差及由恒流源精度、温漂及增益误差组成的模拟误差构成。
当然也要考虑外部噪声和干扰对测量的影响。
因此,恒流源和放大器的性能非常关键。
使用计算机硬件和软件进行滤波,首先信号在A/D 转换之前先通过有源低通滤波器,滤除所有交流干扰,接着再用软件进行数字滤波可进一步提高抗干扰能力。
1.1 恒流源电路本系统采用反馈性恒流源电路,其电路结构如图2所示。
其中,斩波稳零运放ICL7650,T 1～T 3复合管及R f1负反馈电阻组成同相放大器,电路将负载端电压I ×R N 作为反馈信号。
本科毕业设计-基于电容传感器的微小位移测试系统的设计
毕业设计题目基于电容传感器的微小位移测试系统的设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机自0702学生王云海学号20070403206指导教师马玉真二〇一一年五月三十日1前言1.1选题的意义近几年的机械发展从传统化向科技化发展，以致是无论在试验室测试还是机械工业生产应用中，其生产要求的提高，使得人们对物体测量位移尺寸的要求也变得越来越高，甚至在必要时要精确到微米级甚至是纳米级，但传统的测量工具已经逐渐的落伍，如皮卷尺、直尺和千分尺都已经不能满足要求，一些大型实验室的精密仪器可以测量，但是价格昂贵，不能普及。
随着现代科学技术的发展，针对位移特别是微小位移的测量方法应时代的发展，如雨后春笋般出现，基本上现在的位移测量和信号分析大多是靠电子仪器来实现的。
对于这种情况，本课题寻求的是设计一种结构简单且廉价的微位移测量系统。
随着机械工业的迅猛需要，在大位移的测量逐渐满足不了测量要求的时候，这就促使着测量技术逐渐的向微小位移测量的方向发展。
其测量方式也发生着本质性的改变，由以前粗略的纯手工测量转变为较为精准的系统化标准测量，而测量方法也由单纯的机械测量衍化为更为先进的光电技术参与的复杂测量。
当前技术水平下的传感器系统正迈入飞速发展阶段，并且开始向着多功能化、微小型化、和系统化的方向发展。
今后，随着CAD技术、单片机技术、信息理论及数据分析算法的继续成熟发展，未来的传感器系统必将变得更加多功能化、普遍化、微型化、智能化和系统化。
在各种新兴科学技术大肆发展、并应用于现实的当今社会，作为现代科学最为有力并应用最为广泛的传感器技术，并且是作为人们可以更快的获取并分析利用有效的各种信息的基础，传感器技术必将会进一步得到社会各界的广泛关注并注定会承载着其在未来需要发挥的作用。
传感器的市场必将在未来的发展中更加壮大、也会显现出它在各个领域的威力。
伴随着电子技术进入的黄金发展期，现在的科学技术也解决了电容式传感器曾经存在的许多技术问题，完善了电容式传感器的功能与应用，传感器的应用意义可以说是无与伦比，工业生产、信息探索…都有着传感器的身影。
基于单片机的微小电阻测量系统设计
电阻的测量精度，目前，广泛地采用四线接法测量微
小 电 阻 。 四 线 接 线 法 测 量 原 理 如 图 1 所 示 ，其 中 Rx
图2
为被测电阻，IS 为加到被量电阻上的恒流源，R1 和 R2
为恒流源导线上的等效电阻，V 为电压表，R2 和 R3 为
除导线电阻对微小电阻测量值的影响，能直接提高
- 86 -
IO =
UA
R8
（2）
其中，IO 为输出电流，R8 为取样电阻。R2、R3、R4、
R5 和 R6 为电压调节电路，调节 R5 的电阻时，A 点的电
杨秀增，
等 基于单片机的微小电阻测量系统设计
图5
图 3 高精度恒流源电路
当 C7=C6=C,R4=R5=R 时，电压增益表达式为：
电压表导线的等效电阻。由电路知识可知，当把电
压表接触到被测电阻 Rx 两端时，电压表 V、R1、R2 和 Rx
形成一个闭合回路，由于流过 R1 和 R2 上的电流相等
并方向相反，电压表 V 两端的电压 Vx 与被测量电阻
Rx 的电压相等，被测电阻的阻值可以表示为：
V
Rx = x
IS
（1）
系统总体设计方案
3 硬件设计
3.1
高精度恒流源电路
图 3 为 本 测 试 仪 所 采 用 的 恒 流 源 电 路 ，为 了 提
高恒流源的性能，该系统采用一块高性能的基准电
压产生芯片 LM399 进行设计。由图 3 可知，恒流源
电路由基准电压芯片 U1、电压跟随器 U2、U3、U4、扩流
管 T1 组成。LM399 第 1 脚输出 6.95 V 电压，经分压
电池供电微电阻测量仪设计与实现毕业论文
电池供电微电阻测量仪设计与实现毕业论文目录1. 绪论 (1)1.1微电阻测量的意义 (1)1.2微电阻测量仪原理简述 (2)1.2.1伏安法测微电阻 (2)1.2.2比较法测徽电阻 (4)1.3微电阻测量的发展现状 (5)1.3.1微电阻计 (5)1.3.2直流微电阻测试仪 (5)1.3.3数字式微电阻测试仪 (6)2. 整机原理结构框图 (8)3. 微电阻测量 (9)3.1测量原理 (9)3.2四引线测量 (9)3.3系统工作原理 (9)4. 主要单元电路设计 (11)4.1恒流源 (11)4.2仪用放大器量程自动转换电路 (11)4.3 A/D转换电路 (11)4.3.1结构与性能特点 (12)4.3.2 AD7714片寄存器及其功能 (13)4.3.3 AD7714与C8051的连接 (14)4.3.4软件设计 (15)4.3.5注意事项 (19)5. 抗干扰设计 (20)5.1硬件滤波 (20)5.2软件滤波 (20)5.3其它抗干扰措施 (20)6. 低功耗设计 (22)6.1 C8051各部分组件的功耗 (22)6.1.1振荡器功耗分析 (22)6.1.2数字设备的功耗分析 (23)6.1.3数字外围设备与I／0接口的功耗分析 (24)6.1.4模拟外围设备的功耗 (25)6.2 降低功耗的几点考虑 (25)6.2.1降低工作电压、减小工作电流 (25)6.2.2设计一个低功耗的休眠模式 (26)6.2.3设计一个高效运作模式 (27)7. 锂电池充电供电保护电路设计 (29)7.1锂离子电池充电供电的保护条件 (29)7.2锂离子电池充供电保护电路原理 (29)7.2.1正常状态 (29)72.2过充电保护 (29)7.2.3过供电保护 (30)7.2.4过电流保护 (31)7.2.5短路保护 (31)7.3软件设计 (31)8. 结论 (33)致谢 (34)参考文献及引用资料目录 (35)附录1 英文资料及翻译 (36)1. 绪论工业生产和科学研究中，经常遇到微小电阻的测量问题，如在电力系统生产和安全维护中经常需要对各类变压器绕组直流电阻进行测量，以判断变压器性能及状况。
微小电阻测量仪(1)
（2）应用函数
1）测量结果－电压转换
Vref Vi n ADData 2 1
2）多次测量 进行多次测量取电压平均值。
32
3.4电阻测量及量程切换程序
每个量程标准电流固定，根据测量的被测 电阻两端电压U，即可计算被测电阻Rx。 设置欠量程Dmin＝0x10，Dmax＝0x3F0 当前测量电压为Dx 若Dx<Dmin,欠量程，增加电流IS 若Dx>Dmax,超量程，减小电流IS
37
（5）功能测试
1）单片机最小系统 万用表检测电源管脚。 示波器测时钟脚应有振荡波形。 万用表测复位 RST ，按键按下为高，释 放为低。 万用表测EA，应为高。 该部分正常单片机一般能工作。
38
（2）显示模块
仅调用显示函数，完成液晶初始化操 作，并在指定位置显示字符，整数，小数 等，必要的情况下可以给定数据，直接绘 制相应的曲线。 如显示不正常，首先确认初始化后是 否能开光标，正常则表示液晶硬件连接， 写操作时序正常，初始化正常；否则需要 检查硬件，确认操作时序和初始化命令字。
33
4 系统调试
（1）安装前测试 测电源与地之间的电阻，判断是否短 路；肉眼观察电路板，线与线之间是否短 路，是否有线腐蚀断了。
34
（2）安装器件
1）按功能模块安装器件； 2）每个模块按器件高度由低到高，体积由 小到大的顺序安装器件。 说明： 1）安装好关键器件后检测电源和地之间是 否短路； 2）安装时一定要确定器件型号，参数，方 向；
40
（4）恒流源测试
①在测试夹具上接不同的被测电阻，串接 电流表，在负载电阻两端接电压表； ②分别设置输出电流为 100μA， 1mA ， 10mA ， 50μA， 200mA ，测量实际输出电流和被测 电阻两端电压。 ③如果输出电流不正常，先测恒压源输出 电压是否满足要求，如果满足要求，则说 明压控恒流源有问题。
一种微小电阻测试系统的设计
一种微小电阻测试系统的设计
段雯
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》
【年(卷),期】2023()1
【摘要】为了精确测试微小电阻,基于开尔文四线检测法,设计了一种精度较高的微小电阻测试系统。
设计方案为:微小电阻施加稳定恒流源信号后,通过采用AD8221为核心的一级放大电路、巴特沃斯二阶有源低通滤波和二级放大电路,获取放大、去噪、平稳的电压信号,经由ADC采集转换后显示被测电阻的阻值。
采用最小二乘法拟合曲线对系统测试数据进行误差分析,显示误差小于0.2%,表明该系统测量精度高,可用于精准测量微小电阻以及微弱信号调理放大的场合。
【总页数】5页(P26-30)
【作者】段雯
【作者单位】西安交通大学城市学院电气与信息工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TM932
【相关文献】
1.基于MSP430F247的微小电阻测试仪设计
2.一种用于高压断路器回路电阻测试的放电系统设计
3.基于C8051F020的微小电阻测试仪的设计与开发
4.绝缘电阻与接地电阻测试系统的设计
5.伴淋巴样间质微结节型胸腺瘤合并其它类型胸腺瘤6例临床病理分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微电阻测量系统学生：XX指导老师：XX内容摘要：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The resistance measurement systemAbstract：The 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)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，如欧姆，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。
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。
图2-1 系统设计框图组成部分及说明第一，控制部分（1）分析说明：本设计以单片机为核心，采用AT89C51单片机，利用其管脚特殊的功能以及具备的中断系统，延时程序来控制换挡，以及12864液晶屏的显示等等功能。
（2）原理图图单片机最小系统第二，测量部分计算分析：RC振荡电路时利用555振荡电路实现被测电阻的频率，通过51单片机的I/O接口的自动识别量程，来实现自动测量。
原理图图2-2 LM555振荡电路第三通道选择★分析说明：本设计通过单片机控制来控制继电器的自动选择，继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
（2）原理图图2-3 继电器自动选择第四，显示部分分析说明：使用12864液晶显示屏,具有画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点，可以显示4行字，符合本次设计任务的要求。
（2）原理图图2-4 12864显示3 设计实现测量电路设计根据题目要求，采用555多谐振荡电路，将电阻量转换为相应的频率信号值。
考虑到单片机对频率的灵敏度，具体的讲就是单片机对10HZ~10KHZ的频率计数精度最高。
所以要选用合理的电阻和电容大小，同时又要考虑到不能使电阻的功率过大。
所以首先要确定对应档位时适合的频率，然后在确定电阻或电容值，从而算出4个电阻和电容的值以及对应频率范围。
电阻的测量采用“脉冲计数法”，如下图所示由555电路构成的多谐振荡电路，通过计算振荡输出的频率来计算被测电阻的大小。
555接成多谐振荡器的形式，其振荡周期为：T=t1+t2=（ln2）（R1+Rx）*C1+（ln2）Rx*C1，得出：即，求出Rx表3-1 振荡测量电路对应量程参数档位电阻R1电容C1频率范围0~100ΩR1=200Ω C1=766~1543HZ100Ω~1KΩR2=15KΩC2=10nF8487~9492HZ1KΩ~10KΩR3=20KΩC3=10nF3606~6568HZ10KΩ~10MΩR4=10MΩ C4=10930~16387HZ通道选择电路设计利用实现测量CD4052类别的转换，CD4052是差分4通道数字控制模拟开关器件，有A0和A1两个二进制控制输入端和INH输入，具有低导通阻抗和很低的截止电流。
表3-2 CD4052真值表INHIBIT B A0000x,0y0011x,1y0112x,2y0113x,3y1x x None该电路通过CD4052双向模拟开关控制量程的自动切换，直到进入适当的量程为止。
电路流程图如下：图3-3 量程自动转换流程图注：实际测试时由于CD4052出现问题，我们改用继电器实现量程转换，但原理相同。
控制电路设计本设计使用单片机为核心部件，来控制换挡以及显示。
以下是单片机管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。