一、 電阻測(cè)試的原理分析
執(zhí)行機(jī)構(gòu)在測(cè)試的過(guò)程中有安全電流的要求,因此需要考慮使用恒流源進(jìn)行電阻的測(cè)試。由于阻值由幾Ω到2kΩ不等,正常情況下產(chǎn)生的測(cè)試電壓幾百毫伏到幾伏或者超標(biāo),需要添加一個(gè)可變的放大電路,將超標(biāo)的電壓給降到可測(cè)試的范圍。電路處理中,將可控的數(shù)字電位器設(shè)計(jì)到電路中,利用軟件進(jìn)行數(shù)字電位器阻值的調(diào)整,改變電路的放大倍率,從而調(diào)整了輸出電壓,利用壓頻變換器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成頻率信號(hào),再將頻率信號(hào)輸入單片機(jī)的計(jì)數(shù)器,通過(guò)單片機(jī)的計(jì)數(shù)和運(yùn)算,達(dá)到電阻阻值測(cè)量的目的。
二、 數(shù)字電位器原理
隨著科技的發(fā)展,數(shù)字電位器種類(lèi)很多,使用方法基本相近,其內(nèi)部功能如圖1所示。如圖1,管腳A、W、B是電位器電阻輸出管腳,管腳VDD電源輸入,管腳DGND電源地,管腳/CS是寫(xiě)信號(hào)選通,管腳SD0和SDI數(shù)據(jù)輸入端,管腳CLK是脈沖輸入端。數(shù)字電位器靠微機(jī)寫(xiě)入的字節(jié)來(lái)調(diào)整阻值的,AD5290是8位控制,具體如圖2所示。阻值調(diào)整方式,例如采用20k的數(shù)字電位器,通過(guò)計(jì)算,可以平分成28等分(256分)的阻值,輸入字節(jié)的數(shù)值乘以平分的阻值,就是數(shù)字電位器輸出的阻值。
通過(guò)移位寄存器的方式將數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)字電位器,數(shù)據(jù)寫(xiě)入方式如圖3所示:
三、 電阻測(cè)試
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,具體的測(cè)試原理電路如圖4所示:
在圖4中,電阻RS為執(zhí)行級(jí)測(cè)試電阻,RX1為數(shù)字電位器,U0為精密基準(zhǔn)源輸入電壓,在電路中,輸入的電壓U0與R2的阻值,決定了輸入執(zhí)行級(jí)的電流,通過(guò)公式(1)可得U1的電壓,通過(guò)公式(2)可得U2的電壓,由公式(1)和公式(2)可以計(jì)算測(cè)試的阻值RS。
在公式(3)中,U2通過(guò)測(cè)試得到,R1、R2和U0已知,數(shù)字電位器RX1的阻值在程序設(shè)置過(guò)程中得到,利用程序運(yùn)算可以得到所測(cè)試的電阻,同時(shí)在顯示器中進(jìn)行顯示。測(cè)試U2的電壓過(guò)程中,如果電壓過(guò)高或者過(guò)低,通過(guò)軟件調(diào)節(jié)數(shù)字電位器,調(diào)節(jié)了整個(gè)電路的放大倍率,使U2的電壓在適度的范圍,在進(jìn)行阻值的測(cè)試,從而提高了測(cè)試精度,另一方面增加了阻值的測(cè)試范圍。
四、 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)改變數(shù)字電位器的阻值,改變整個(gè)放大電路的放大倍率,進(jìn)行阻值的測(cè)試,設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單實(shí)用,效果理想,并且在實(shí)際應(yīng)用中得到了驗(yàn)證,是一種經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)方法。
-
電阻
+關(guān)注
關(guān)注
86文章
5521瀏覽量
172167 -
單片機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
6037文章
44562瀏覽量
635916 -
放大電路
+關(guān)注
關(guān)注
104文章
1789瀏覽量
106746 -
電位器
+關(guān)注
關(guān)注
14文章
1012瀏覽量
66828 -
計(jì)數(shù)器
+關(guān)注
關(guān)注
32文章
2256瀏覽量
94646
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論