新闻中心

EEPW首页 > 测试测量 > 设计应用 > 高精度自动电阻测试仪

高精度自动电阻测试仪

作者:时间:2012-07-09来源:网络收藏

2 系统各主要部分的理论分析和实际设计
2.1 STM32F32单片机最小系统模块设计
本系统中主控芯片为STM32F103,此款单片机时钟频率达到72 MHz,在72 MHz时消耗36 mA(所有外设处于工作状),待机时下降到2μA,价格便宜、高性能、低功耗。本系统全部的控制、测量、显示等功能均由其来完成。
2.2 电压采集模块
AD7705用∑-△转换技术实现了16位无丢失代码性能,具有0.003%的非线性度,包括由缓冲器和增益可编程放大器(PGA)组成的前端模拟调节电路,可编程数字滤波器等部件。非常符合本设计要求。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/193642.htm

d.JPG


设计电路时,为减少数字电路对模拟电路的干扰,模拟地与数字地分开,电路设计图如图3所示。
2.3 基准电源模块
AD7705需要外部供给一个基准电压源,结合系统需要进行温度补偿,选择用AD780。AD780是一款超带隙基准电压源,可以利用4.0 V~36 V的输入提供2.5 V或3.0 V输出。AD780可以用来提供最高10 mA的源电流或吸电流,并且可以在串联或分流模式下工作,无需外部器件便可提供正或负输出电压,因此适合几乎所有的高性能基准电压源应用。能提供稳定的2.5V或3.0V输出。
2.4 分压式电阻测量部分
采用传统台式仪表所采用的继电器量程选择模式,利用单片机控制继电器的通断实现量程的切换。由于继电器在未导通时电路为断路,而在导通后基本可视为0Ω导通,两端无压降,也就是说继电器是一个电子控制的开关,而且由于继电器是机械结构,其稳定性比较高,因此可以作为理想的仪表控制设备。4个继电器,4个精密电阻就可以组成自动分压式电阻测量模块,电路结构简单,调试方便。

3 软件设计
(1)“超时待机”节能设计,系统采用STM32作为主控芯片,考虑到该芯片在掉电模式下待机时电流下降到2 μA,具有非常低的功耗,对系统设计了“超时待机”节能:系统若超过预定的时间没有输入,采用软件方法让主芯片进入待机模式。
(2)滤波,AD7705内部有集成化的数字滤波,本系统在软件上实现了均值滤波。
(3)温度补偿,STM32F103内部内置有温度传感器,考虑到电阻存在温漂,电阻的阻值一般随温度的增加而增加,为确保的稳定性和准确性,系统在软件上对进行了温度补偿。
(4)电位器为单圈旋转式电位器,为了防止步进电机在电位器已经旋转到尽头还继续前进,不但影响测量精度,还会损坏电位器和步进电机。基于以上考虑,在软件上,当检测到电位器的阻值为50 Ω或4.6 kΩ时,单片机给信号步进电机,步进电机停止前进。



评论


相关推荐

技术专区

关闭