基于四線測(cè)量法的便攜式智能直流微電阻測(cè)試儀的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在生產(chǎn)及實(shí)驗(yàn)中，為了檢測(cè)設(shè)備的質(zhì)量與性能，常需要對(duì)微小電阻進(jìn)行精確測(cè)量，這些電阻的阻值大多是mΩ級(jí)甚至μΩ級(jí)，使用一般的指針和數(shù)字萬用表無法測(cè)出。市場(chǎng)上現(xiàn)有的微歐計(jì)，由于測(cè)試電流較大、測(cè)量時(shí)間較長，精度往往不高。因此，本文針對(duì)微電阻精確測(cè)量的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了一種基于四線測(cè)量法的智能微電阻測(cè)試儀。
　　整個(gè)設(shè)計(jì)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分，硬件部分主要由電源電路、恒流源電路、電壓放大及 A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示與按鍵接口電路等組成。恒流

2、源為測(cè)量系統(tǒng)提供高精度、穩(wěn)定的測(cè)試電流；電壓放大及 A/D轉(zhuǎn)換電路主要完成被測(cè)電阻兩端電壓的放大及電壓值的采集；電源電路提供系統(tǒng)正常工作所需的各路電壓。軟件部分則主要由初始化子程序、數(shù)據(jù)采集與處理子程序和相關(guān)中斷處理子程序等組成。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)微電阻測(cè)量中引線電阻、測(cè)試電流、檔位選擇、噪聲干擾等制約儀器精度的關(guān)鍵因素，采取了相應(yīng)的措施：采用四線測(cè)量法削弱引線電阻和接觸電阻對(duì)微電阻測(cè)量的影響；為了滿足不同阻值范圍內(nèi)對(duì)測(cè)試電流的不同需

3、求，設(shè)計(jì)了高精度、輸出可切換的恒流源；采用最小均方（LMS）自適應(yīng)濾波算法實(shí)現(xiàn)微電阻測(cè)量中的最優(yōu)濾波；選用具有量程信號(hào)輸出功能的 A/D轉(zhuǎn)換器，結(jié)合相應(yīng)的軟件處理程序，實(shí)現(xiàn)量程的自動(dòng)切換；為了滿足便攜式儀器的需求，設(shè)計(jì)了交流市電/蓄電池兩用的電源。為了進(jìn)一步簡化外圍電路，提高數(shù)據(jù)傳輸速度，本系統(tǒng)的邏輯電路部分還采用了復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）技術(shù)。
　　測(cè)試結(jié)果表明，該儀器可以實(shí)現(xiàn)1μΩ~2MΩ范圍內(nèi)電阻值的自動(dòng)測(cè)量及顯示，基