智能低电阻测量仪的硬件设计 

2015-03-23 09:17:07   来源:eechina   

关键字: 低电阻  测量仪

低电阻测量仪按其测试电流的大小可分为两类:一类测试电流较大,主要用于接插件、开关、导体等产品的直流低电阻的测量;另一类测试电流很小(一般为1 mA左右),用于电雷管、点火具或其他危险易爆场合的接插件、开关等元器件的直流低电阻的测量。低电阻测量仪对安全性能要求很高,必须增加多种保护电路;在PCB板设计布线时也要考虑安全性和可靠性。1989年至今,我们不断改进和完善电路设计,设计生产了4个型号的低电阻测量仪,以下是最新的DZC-4?型智能低电阻测量仪。 

1  总体方案和技术指标 ?

如图1所示,该仪器由5个部分组成:电源供应、精密恒流源、精密电压放大器、A/D 转换器、单片机控制器。?????????\

其主要技术指标如下:? 

测试范围:0~20Ω0~200Ω0~2 k(三挡量程自动切换);? 
最高分辨力:0.001  ; ? 
测试电流:0.5  mA;? 
测试精度:±(0.2%+2);? 
整机耗电:<30  mA 。 

2  硬件设计 ?  

(1)电源部分?    

整机采用6节5号镍氢电池供电(7.2 V)及通用DC/DC变换器,将电池电压转换成稳定的±5 V直流电压。该部分还有电池电压监测电路和充电电路,电池充满电 可以供仪器连续使用约50小时。?  

(2)恒流源?    

由精密基准电压源和高性能运放组成,向被测电阻提供精确的测试电流。测试电流选为0.5mA。?  

由于精密电流源部分是整个仪器安全性能的薄弱环节,必须考虑各种内部和外部的可能因 素对仪器造成的损坏,从而影响安全性能。主要采取了以下措施:?  

限制电流利用结型场效应管的恒流特性限制测试电流ITEST大小,一般取IDSS≈2*ITEST。为增加可靠性,采用两只场效应管串联 。?  

限制电压采用稳压二极管并联于测试端限压。?  

(3)精密放大器?    

由斩波稳零运放做测试信号的同相放大,因为A/D转换器的满量程电压为2 V,测试电流0.5mA,对应20,200,2K 三个量 程的同相放大倍数为200,20,2。在负反馈回路接入两个由单片机控制的模拟电子开关SW1 、SW2,用于3个量程不同放大倍数 的切换:当量程为20 偈保琒W1,SW2均关闭;为200 偈盨W1开启;2k 偈盨W1,SW2均开启。仪器校验时应从低量程开始,否则不能校准所有的量程。另外,Ri,R1,R2, R3应选用精密电 阻和精密电位器,使温度的影响降至最低。?  
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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0323/article_11110.html
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