低電阻測(cè)量儀的總體方案設(shè)計(jì)

　　此部分的功能有：數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、量程切換、電壓監(jiān)控等。本機(jī)顯示模塊有兩片74LS164分別用于LED數(shù)碼管的位驅(qū)動(dòng)和段驅(qū)動(dòng)，共有5位數(shù)碼顯示，如圖2所示。

　　單片機(jī)T2的25腳用于關(guān)閉顯示模塊的顯示，以免數(shù)碼管在數(shù)據(jù)傳輸過程中顯示亂碼。T2的 24腳是電池欠壓檢測(cè)輸入，T2的23、22腳控制精密放大器的模擬電子開關(guān)，產(chǎn)生需要的放大倍數(shù)。

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　本儀器最大特點(diǎn)是用軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)零和量程轉(zhuǎn)換，省去故障率較高的電位器和量程切換 開關(guān)。軟件調(diào)零的方法是：開機(jī)后單片機(jī)進(jìn)行自檢，如果系統(tǒng)工作正常就讀取A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。當(dāng)連續(xù)讀取5個(gè)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果后，判斷它們是否都小于0.2Ω,否則，就認(rèn)為操作者沒有 將測(cè)試棒可靠短路，儀器繼續(xù)顯示調(diào)零提示符。如果連續(xù)5個(gè)值都小于0.2Ω,這時(shí)就找出其中最小值作為初始值，以后每次的測(cè)量結(jié)果都要減去初始值。

　　根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換芯片ICL7135的過量程和欠量程信號(hào)，由單片機(jī)自動(dòng)進(jìn)行量程切換。量程切換 要 完成3項(xiàng)工作：首先是切換精密放大器的放大倍率，再是調(diào)整初值的有效位數(shù)，最后是調(diào)整 小數(shù)點(diǎn)的位置。PIC16C57單片機(jī)沒有中斷功能，采用查詢的方法與A/D轉(zhuǎn)換器通訊，利用A/D轉(zhuǎn)換的間隙顯示數(shù)據(jù)。PIC單片機(jī)與顯示模塊中的74LS164采用串行數(shù)據(jù)通訊，每次只顯示1位數(shù)據(jù)，為防止顯示 發(fā)生閃爍，刷新率應(yīng)大于30Hz 。程序流程如圖3所示。

　　4 結(jié)語

　　儀器與被測(cè)電阻采用4線制接線法，能消除接插件電阻的影響。此外，由于儀器分辨力很 高，所以要求測(cè)試夾具進(jìn)行鍍銀處理，這一點(diǎn)很重要，否則會(huì)造成測(cè)試結(jié)果漂移不定。 儀器批量生產(chǎn)的測(cè)試結(jié)果表明：儀器的技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，能夠滿足生產(chǎn)、科研的需 要。如果儀器稍加改進(jìn)，可以當(dāng)作高靈敏的直流電壓表和電流表使用。