基于四線測量法的便攜式智能直流微電阻測試儀的研究與設(shè)計.pdf

1、在生產(chǎn)及實驗中，為了檢測設(shè)備的質(zhì)量與性能，常需要對微小電阻進(jìn)行精確測量，這些電阻的阻值大多是mΩ級甚至μΩ級，使用一般的指針和數(shù)字萬用表無法測出。市場上現(xiàn)有的微歐計，由于測試電流較大、測量時間較長，精度往往不高。因此，本文針對微電阻精確測量的應(yīng)用需求，設(shè)計了一種基于四線測量法的智能微電阻測試儀。
　　整個設(shè)計包括硬件系統(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、源為測量系統(tǒng)提供高精度、穩(wěn)定的測試電流；電壓放大及 A/D轉(zhuǎn)換電路主要完成被測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)計過程中，針對微電阻測量中引線電阻、測試電流、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：采用四線測量法削弱引線電阻和接觸電阻對微電阻測量的影響；為了滿足不同阻值范圍內(nèi)對測試電流的不同需

3、求，設(shè)計了高精度、輸出可切換的恒流源；采用最小均方（LMS）自適應(yīng)濾波算法實現(xiàn)微電阻測量中的最優(yōu)濾波；選用具有量程信號輸出功能的 A/D轉(zhuǎn)換器，結(jié)合相應(yīng)的軟件處理程序，實現(xiàn)量程的自動切換；為了滿足便攜式儀器的需求，設(shè)計了交流市電/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)。
　　測試結(jié)果表明，該儀器可以實現(xiàn)1μΩ~2MΩ范圍內(nèi)電阻值的自動測量及顯示，基