基于PIC18F452的电阻测试仪的设计与开发.doc
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基于PIC18F452的电阻测试仪的设计与开发 ,希望对大家有所帮助。欢迎下载!
基于PIC18F452的自动电阻测试仪的设计 赖文治叶志能袁晓翔 指导老师:杨黎葛建新 摘要:本文介绍了一种简易的自动电阻测试仪设计。
该测试仪采用伏安法来测量电阻的阻值,去除了因测试电流不稳定而造成的测试结果误差较大的情况。
本测试仪选用PIC18F452单片机、性能优质的LM358运放、高精度5环电阻作为标准电阻来实现系统的设计。
仪器的测量范围为0Ω~10MΩ,测量精度为1%,测试仪还具有LCD显示、电阻自动筛选、自动测量各显示电位器阻值随旋转角度变化曲线等功能。
该测试仪具有低功耗、可复性好、携带方便、性价比高等特点,适用于电子产品维修,作教学仪器的使用。
关键词:伏安法;PIC18F452;曲线显示
1、引言 目前,随着电子工业的发展,电子元件的急剧增加,电阻元件的应用范围也逐渐广泛起来,在日常的应用中我们常常要测量电阻的阻值大小。
因此设计可靠、安全、便捷的电阻测量仪器具有极大的现实必要性。
电阻的测试发展已经相当久远,测量电阻的仪表种类繁多,所依据的原理也是各种各样,但各有长短。
一般数字测量的方法都存在计算繁杂,并且很难实现智能化。
目前测量电阻的方法主要有定义法、比例法、变换法。
最简单的方法就是根据R的定义式来测量。
用电流表和电压表测出通过电阻的电流和电阻两端的电压,根据欧姆定律R=U/I求得电阻。
这种测量方法需要同时测出电流和电压这2个模拟量,电路实现上比较困难。
而数字万用表欧姆档采用比例法来测量,是把被测电阻与标准电阻进行比较。
这种测量方法的精度变化大,若要较高的精度,必须提高标准电阻的精度,这往往又难于实现。
本设计采用比例法来测量电阻阻值,首先把电阻R的阻值转换成与之对应的电压信号Vr,这就可以把模拟量转换为数字量,然后用单片机来测量电压。
根据电阻阻值与电压之间的对应关系,再经过单片机内部处理,将电压转换为电阻值,并显示出来。
这种方法测量的范围比较宽,也便于实现仪表的智能化。
2、系统方案比较与选择 方案一利用555单稳态触发器和A/D转换器实现 利用单稳或电容充放电规律等,可以把被测电阻量的大小转换成脉冲的宽窄,即脉冲的宽度Tx与Rx成正比。
只要把此脉冲和频率固定不变的方(以下称为时钟脉冲)相与,便可以得到计数脉冲,将它送给数字显示器。
如果时钟脉冲的频率等参数合适,便可实现测量电阻。
其电路基本原理如图所示: 图1:方案一原理图 基本原理是将电阻阻值转化为频率,然后测量出转化后的频率,最后根据一定的关系即可得出待测电阻阻值。
方案
二、变换为电压测量电阻阻值 采用伏安法测量电阻阻值,其系统框图如图2所示。
本系统主要由5部分组成:中央处理器PIC18F45
2、电阻/电压转换模块、数字及图象显示模块、键盘模块、电机旋转电位器模块。
将电阻通过电阻/电压转换模块输出一个A/D采集信号给单片机。
中央处理器根据采集的电压信号通过内置程序处理转换成电阻阻值并输出显示。
图2:变换为电压测量电阻阻值系统框图 依照以上两种电路的设计原理根据竞赛试题的要求,应用方案
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心碎了
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