基于PIC16C57單片機的智能低電阻測量儀
介紹一種以PIC16C57單片機為核心的低電阻測量儀,與普通的低電阻測量儀不同的是:該測量儀的測試電流僅為0.5mA并加有多種保護電路,具有很高的安全性能。主要應用于軍工 、國防、民用爆破等行業的電火工品的直流低電阻的測量。
關鍵詞:PIC;單片機;低電阻
低電阻測凰儀按其測試電流的大小可分為兩類:一類測試電流較大,主要用于接插件、開關、導體等產品的直流低電阻的測量,另-類測試電流很小(一般為1mA左右),用于電、點火具或其他危險易爆場合的接插件、開關等元器件的直流低電阻的測量。該種測量儀對安全性能要求很高,必須增加多種保護電路。在PCB吸設計布線時也要考慮安全性和可靠性。89年至今,我們不斷改進完善電路設計,設計生產了四個型號的低電阻測量儀,這里介紹的是的DZC-4型智能旺電阻測量儀。
硬件設計
(1)電源部分
整機采用6節5號鎳氫電池供電(7.2 V)及通用DC/DC變換器,將電池電壓轉換成穩定的±5 V直流電壓。該部分還有電池電壓監測電路和充電電路,電池充滿電 可以供儀器連續使用約50小時。
(2)恒流源
由精密基準電壓源和高性能運放組成,向被測電阻提供精確的測試電流。測試電流選為0.5mA。
由于精密電流源部分是整個儀器安全性能的薄弱環節,必須考慮各種內部和外部的可能因素對儀器造成的損壞,從而影響安全性能。主要采取了以下措施:
限制電流利用結型場效應管的恒流特性限制測試電流ITEST大小,一般取IDSS≈2*ITEST。為增加可靠性,采用兩只場效應管串聯 。
限制電壓采用穩壓二極管并聯于測試端限壓。
(3)、精密放大器
由斬波穩零運放做測試信號的同相放大,因為A/D轉換器的滿量程電壓為2V,測試電流0.5mA,對應20,200。2k三個量程的同相放大倍數為200,20,2。在負反饋回路接入兩個由單片機控制的模擬電子開關SW1、SW2,用于三個量程不同放大倍數的切換:當量程為20 Ω時SWl、SW2均關閉,200Ω時SWl開啟,2KΩ時SWl、SW2均開啟。儀器校驗時應從低量程開始,否則不能校準所有的量程,另外,Ri、Rl、R2、R3應選用精密電阻和精密電位器,使溫度的影響降至低。