基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易數(shù)字R-V-I測(cè)試儀的設(shè)計(jì)
2.3 電壓測(cè)量電路
圖3為數(shù)字多用表的電壓測(cè)量電路。
電壓信號(hào)經(jīng)RV9端對(duì)地輸入。R93、R94對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分壓;TL431和電阻R97、R98產(chǎn)生1.25V的基準(zhǔn)源;LM324構(gòu)成比較器,當(dāng)正端輸入大于負(fù)端輸入時(shí)將輸出高電平,當(dāng)正端輸入小于負(fù)端輸入時(shí)將輸出低電平,RL9為常閉繼電器,01組成開關(guān)電路,當(dāng)LM324輸出高電平時(shí),01導(dǎo)通,電流經(jīng)R92和01集電極流向繼電器RL9源繞組從而關(guān)斷繼電器。
通過上述分析我們不難得出:當(dāng)輸入信號(hào)小于5V時(shí),電阻R94端電壓小于1.25V,LM324輸出低電平,01截止,繼電器導(dǎo)通,信號(hào)直接傳遞至AD轉(zhuǎn)換通道0;當(dāng)輸入信號(hào)大于5V而小于20V時(shí),電阻R94端電壓大于1.25V,LM324輸出高電平,01導(dǎo)通,繼電器截止,信號(hào)經(jīng)R93、R94分壓后,轉(zhuǎn)換為0V~5V信號(hào)傳遞至AD轉(zhuǎn)換的通道1。LM324輸出端通過非門接到單片機(jī)的P2.0口,所以通過判斷P2.0口的電平高低可知是啟動(dòng)AD/轉(zhuǎn)換器的0通道還是1通道,進(jìn)而測(cè)出電壓值。
2.4 電流測(cè)量電路
圖4中所示為數(shù)字多用儀表的電流測(cè)量電路。
電流測(cè)量范圍為1~100mA,因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/ADC0809">ADC0809是電壓轉(zhuǎn)換器件,必須將電流轉(zhuǎn)換為電壓才能進(jìn)行測(cè)量,這可以通過串接電阻RL來現(xiàn)實(shí)。注意,RL必須很小(如0.1Ω),否則會(huì)影響電流數(shù)值。由于待測(cè)電流和RL都很小,RL兩端的電壓也很小,必須將其放大到ADC0809能夠分辨的范圍之內(nèi)。假設(shè)待測(cè)電流大小為I,RL兩端節(jié)點(diǎn)的電壓分別為VA和VB,VA經(jīng)過反向放大緩沖電路之后VC=-VA。VA和VB經(jīng)過差分反向放大電路,得
將AV送給ADC0809的3通道轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字量為,單片機(jī)讀取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù),再經(jīng)過逆向運(yùn)算可得。有兩個(gè)問題值得注意,由于電流的單位是mA,不能直接計(jì)算I的值,應(yīng)先變換為,再進(jìn)行計(jì)算;其次,這么算出來的電流數(shù)值誤差比較大,原因是LM324不是精密理想運(yùn)算放大器,當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí),誤差比較大。因此需要對(duì)計(jì)算數(shù)值進(jìn)行修正,方法是先計(jì)算DAV 50000,然后將結(jié)果減去102000,再將得到的結(jié)果除以89760,這樣比較準(zhǔn)確。關(guān)于102000這個(gè)數(shù)值,是通過反復(fù)測(cè)試并經(jīng)過曲線擬合得到的。
評(píng)論