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)

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(kāi)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(guò)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(guò)非門(mén)接到單片機(jī)的P2．0口，所以通過(guò)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://www.ex-cimer.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(guò)串接電阻RL來(lái)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(guò)反向放大緩沖電路之后VC=-VA。VA和VB經(jīng)過(guò)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(guò)逆向運(yùn)算可得。有兩個(gè)問(wèn)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(lái)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(guò)反復(fù)測(cè)試并經(jīng)過(guò)曲線擬合得到的。