小电阻测量系统讲解VIP专享VIP免费

山东理工大学毕业设计（论文）题目：小电阻精确测量系统设计学院：电气与电子工程学院专业：电子信息工程学生姓名：丰坤指导教师：宋德杰毕业设计（论文）时间：二〇一〇年三月一日～六月二十日共十六周摘要在电路测试过程中常常会碰到由于忽略某些小电阻的影响引起实验数据与理论值之间存在较大误差的情况，从而影响测试效果。例如电感器、变压器中往往存在铜电阻，地铁铁轨的电阻，扬声器连接线的电阻，过电流保护电路中的检测电阻等。所以测量这些小电阻是电子测量中的一个常见课题。由于小电阻数值较小，一般的指针万用表无法测量出来；通常实验室里会用电桥进行测量，但电桥操作手续较烦，又不能直接读出被测电阻阻值。鉴于此，我们采用了MSP430F149单片机作为控制核心，利用单片机的优势设计了该测量系统。该测量系统可直接从LED数码管上读出所测得的电阻值，测量范围从几mΩ到1Ω之间，同时可以把测试的数据进行储存，然后经串行口送入上位机，通过上位机的强大功能，可以对所测得的数据进行分析、处理。该测试仪的测量精度高达±0.05%，并采用四端测量法，电阻值不受引线长短及接触电阻的影响。不仅测量简便，读数直观，且测量精度、分辨率也高于一般电桥。可用于实验室、研究所，尤其适用于工作现场。关键词:四端测量法，小电阻，恒流源，MSP430系列单片机AbstractInthecircuitthetestingprocessoftenencounteredlittleresistanceastheimpactofneglectcausedbysomeexperimentaldatawithlargeerrorbetweenthetheoreticalvalue,andtherebyaffectthetestingresults.Forexample,inductors,transformers,thereisoftencopperresistance,theresistanceoftheMTRtracks,thespeakercable'sresistance,over-currentprotectioncircuitinthedetectionofresistanceandsoon.Therefore,measuringthesmallresistanceisacommonelectronicmeasurementtopic.Asthelowresistancevaluesmallerpointermultimetertomeasurethegeneralout;usuallywillpowerthelaboratorytomeasurethebridge,butbridgeovertroubleoperatingprocedures,cannotdirectlyreadthemeasuredresistances.Inviewofthis,weuseaMSP430F149microcontrollerasthecontrol,usingoftheadvantagesofsinglechipdesignofthemeasurementsystem.ThemeasuringsystemcancontroldirectlyfromtheLEDdigitalreadoutthemeasuredresistancevalue,measuringrangefromafewmΩbetween1Ω,whilethetestdatacanbestored,andthenintothePCviaserialport,throughthePC'spower,canbemeasuredbytheanalysisofthedata,processing.Thetester'smeasurementaccuracyupto±0.05%,andtheuseoffour-terminalmeasurement,theresistancefromleadlengthandcontactresistance.Measurednotonlysimple,intuitivereadings,andmeasurementaccuracy,resolutionisalsohigherthanthebridge.Itcanbeusedinlaboratories,researchinstitutes,especiallysuitablefortheworksite.Keywords:Four-terminalmeasurement，Littleresistance;MSP430MCU，Constantcurrentsource引言1.1前述小电阻在各种电器设备中随处可见，像电力电缆、通讯电缆、断路器、继电器、电机和变压器等设备的接触电阻，通常为毫欧姆数量级。这些电阻阻值较小，本身就不易测量，另外，温度的变化也会影响电阻的阻值，当测量时间过长、电源供电太久都有可能造成所测的电阻值随着温度的增加而偏高，这些情况在实际应用中都有可能造成很大的偏差，从而影响实验结果。所以微小电阻的测量是电子测量中的一个常见课题，有时具有十分重要的意义。在本设计中采用四端测量法有效地减少了测试线引线电阻和接触电阻的影响，同时采用高精度、低噪声的测量放大器和自带12位模数转换器的单片机系统，有效地减少了测量误差，提高了测量精度。1.2小电阻测量技术的发展近年来国内外多依靠使用超高精度、超高速的精密恒流源和精密放大器来提高改善测量系统的功能。小电阻测量技术的发展状况如下：日本学者IsaoMinowa提出用超导量子器件测量微小电阻，H.Aichi提出利用电解槽法测量微小电阻，波兰学者JerzyKaczmarek提出用三次谐波法...