基于电桥的高精度电阻测量系统的设计与实现

针对现有的电阻测量仪器和设备对于电阻测量的精度不高以及价格昂贵的问题,设计了一款基于电桥的高精度电阻测量系统。系统采用电桥电路作为测量电路,利用STM32F103RBT6单片机作为控制核心,主要通过基准电压电路和A／D模块电路实现测量电阻数据的采集与模数转换,同时,为了实现对电阻的高精度测量,通过硬件去耦滤波和软件数字滤波及误差补偿2种方式共同减小了接触电阻、导线电阻以及其他各类噪声的影响。系统在测量电阻时可以通过液晶显示六位有效位数字,即精度可达到十万分之一,分辨率为1mΩ;它具备电阻测量的操作简单、数据采集稳定、灵敏度高和成本低廉等特点,可以对各类电阻包括精密电阻的阻值测量,并且适用于应用于实验、维修和工程开发等多种场合。     

电阻电容及电感分离元件在线测量新技术

文中巧妙地运用部分电路欧姆定理、微分积分电路和电路网络等效原理,设计出全隔离宽量程电阻在线"直接测量"及电感/电容和电容/电压转换电路,实现电阻电容及电感分离元件宽量程高精度在线测量.     

修正非线性误差的宽量程多电桥电阻测量电路设计

利用电桥测量电阻是各种自动控制和检测系统中广泛使用的一种方法,其测量精度和范围成为测量电路设计的关键技术。为解决传统单电桥电阻测量电路在宽量程范围内进行高精度测量的问题,通过对单电桥待测电阻与输出电压之间变化关系的分析,指明了等效电压与实际电压之间的非线性误差,提出了一种查表式修正非线性误差的方法,并给出了在线性公式基础上修正非线性误差的计算公式以及测量精度计算公式,在此基础上设计了一种基于单片机控制的可根据待测电阻值区间自动进行切换的多电桥电阻测量电路。该电路能够在较宽的量程范围内取得较高的测量精度,与传统的手动档位仪表相比较具有更好的便捷性和准确度。     

一种用于电阻式传感器的线性灵敏有源半桥电路及其补偿

为了实现由非常小的物理量或化学分析物变化引起的电阻式传感器的小电阻变化的测量,提出了一种低成本、高精度的电阻式传感器精密电子电路的设计。电路由一个有源半桥电路和一个反相加法放大器构成,仅需要很少的元件作为其硬件实现;分析了提出电路的工作原理,并对由于环境温度、连接导线电阻和输入激励电压对测量电路输出造成的影响进行了分析研究。理论分析结果表明,采用所提出的线性灵敏有源半桥电路,环境温度和连接导线电阻对测量电路输出造成的影响几乎可以忽略不计,而输入激励波动的影响可以通过归一化技术来消除。与传统全桥式和半桥式电路的比较实验结果表明,所提出的有源半电桥电路的灵敏度几乎是传统半桥电路的4倍,是传统全电桥电路的2倍;同时还验证了环境温度和连接导线电阻对电路的输出影响很小。     

应用改进型QJ55直流比较仪电桥测量高精度空气电阻

介绍了一种应用QJ55型直流比较仪电桥（改进型）测量高精度的空气电阻的方法。利用改进型QJ55直流电流比较仪电桥的现有高阻线路对高精度空气电阻的测量进行了分析和试验。从电桥原理入手,分析了对新型的精密空气电阻进行测量的可行性,并用实验进行了证实,根据现有电路特点对现有的接线方式进行了计算,并用数据证明了分析和计算的准确可靠。结果表明,此方法可以在不改变现有实验设备情况下测量出高精度的空气电阻值,提高标准设备的应用范围,扩展标准器本身的功能。     

杆塔接地电阻及土壤电阻率测量中存在的问题分析及改进措施

文章针对安徽池州供电局的4条110kV输电线路杆塔接地电阻和土壤电阻率的测量误差,采用数据对比、理论计算的方法并配合电路模型,分析了测量误差的产生原因。结果表明：杆塔接地电阻的测量结果与辅助电压线、电流线的布线长度、方向以及测量时的天气等密切相关;ZC29B-1型接地电阻测量仪由于其内部结构特征,不适合作为测量土壤电阻率的工具。     

水平双层土壤中电压极位置偏差对接地电阻测量值的影响

在水平双层土壤中 ,下层土壤电阻率较低时 ,补偿点偏离 0 .6 18较少 ,电压极可在较大范围内变化 ,其接地电阻的测量值仍能满足工程± 10 %精度的要求。下层土壤电阻率较高时 ,补偿点偏离 0 .6 18较多 ,电压极只有在较小范围内变化 ,接地电阻的测量值才能满足工程± 10 %精度的要求。     

电阻误差测量电路设计分析

针对用户关心被测电阻相对于某一基准电阻的数值偏差这一需求,基于伏安法,设计了一款测量误差小、使用方便的电阻误差测量仪。该测量仪采用恒流源作为测试电源,测量值经运算放大器处理,通过模数转换器后以数字表示。本文通过剖析测试仪前端信号处理电路,说明了具体的设计思路、结构原理和元器件选型依据;重点论述了各局部电路对于测量结果造成的附加误差,定量估算了其数值的大小,并列举了就此采取的应对措施。最终根据对测试误差的分析计算,证明本测量仪具有满足使用要求的测量精度。     

多功能接地电阻测量装置设计

为解决接地网及其他谐波对接地网接地电阻测量的影响,提高测量精度,采用正弦脉宽调制SPWM (Sinusoidal Pulse-Width Modulation)、数字频率合成DDFS(Direct Digital Frequency Synthesis)及微处理器控制技术,研制出了多功能接地电阻测量装置.该装置基于变频测量原理控制电源按设定的频率点输出交流信号,并经电流极注入接地网(频率范围30～70 Hz),在对电压极、电流极的测量值进行数字滤波及离散傅里叶变换DFT(Discrete Fourier Transfom)后,依据获得的电压、电流同相分量计算出接地网接地阻抗及阻性分量.型式试验及现场测量结果表明,该装置操作方便、性能稳定,有效地消除了工频干扰以及谐波干扰,测量数据准确可靠,符合<接地装置特性参数测量导则>对接地网接地电阻测量的要求,适合接地网接地阻抗、土壤电阻率、导通电阻的测量.     

新型触点材料接触电阻自动测量系统的研究

接触电阻是表征电触点材料质量与可靠性的重要参数,本研究以可编程逻辑控制器（PLC）和单片机（MCU）为核心对电动滑台三维方向进行精准控制,并采用闭环系统精准控制接触压力,同时通过设计电压、电流信号调理与放大电路实现了接触电阻的自动连续测量。系统位移定位精度0.1μm,压力控制精度50 mg,接触电阻分辨率0.1 mΩ。最后应用测量系统完成了典型铆钉触点材料不同电流条件下接触电阻与接触压力间滞回特性的测量与分析。     

自动电阻测试仪的设计及其误差处理

设计了一款宽范围自动量程转换电阻测试仪。以STC12C5A08S2为核心,通过继电器自动转换量程,由高阻抗运放LF356组成比例运算电路,得到不同的输出电压,经过单片机自带的10位ADC并通过换算得到被测电阻的阻值。详细分析了各量程的分辨率,提高测试精度的方法,并根据测试结果利用软件补偿硬件的方法使用曲线拟合的方式进行误差处理,在测试值和实际值之间建立方程来减小误差,最终测试结果表明各量程的最大测量误差为1%。具备使用方便,测量范围宽,精度高的特点。     

基于多传感器融合的高精度温度监测系统设计

针对在复杂环境下的温度参数高精度测量的需求,设计了一种基于多传感器融合的温度参数监测系统。以STM32单片机作为主控芯片,使用了铂电阻和数字式两种温度传感器,设计了带反馈的高精度电压基准电路来保证铂电阻传感器电桥输出数据的稳定性,用多个传感器融合方式可提高测量系统的抗干扰性,结合无线通讯模块,可以满足系统远距离监测的设计需求。实验结果表明,该系统测量精度可以达到±0.1℃,而且结构简单,可靠性好,易于改装,在工业领域环境监测方向具有广泛的应用前景。     

自适应脉冲放电方法在电池内阻检测中的应用

电池内阻是评价电池性能的一项重要参数,提出一种利用单片机(MCU)控制的自适应脉冲放电方法测量电池内阻,设计了直流和脉冲放大两路电压监测采样通道,可根据电池情况自动选择最佳放电电流,能够动态调整内阻测量范围,自主切换采样通道以保障测量精度,从而实现更宽的自动测量范围,最后将测量结果实时显示在液晶屏上。通过对模拟电池的测量值与实际值进行比较,结果表明,自适应脉冲放电检测方法能够在较大范围以较高精度实现电池内阻的快速测量。     

自动气象站高精度温度校准系统

为了解决自动气象站的温度校准问题,对自动气象站测温精度和测温范围之间的关系进行了深入的分析和研究,设计了一种高精度测温系统。该系统以PT1000温度传感器、24位高精度AD转换器AD7799和单片机AT89S52为核心,采用直接测量、硬件校准与软件校准相结合的方法,设计了硬件电路和软件程序。实验结果表明,该系统工作稳定,可靠性高,在-50℃～+80℃的测温范围内,测温精度达到0.06℃,分辨率高于0.01℃,可用于对自动气象站进行温度校准。     

断路器合闸电阻动态测量方法的研究

对安装有合闸电阻的高电压等级断路器的合闸电阻值的测量方法进行研究。提出一种间接测量法：在断路器退至检修分闸状态时,人为在断路器断口加入一个电源和标准电阻使断路器与其形成回路,然后用高速波形记录仪将断路器合闸过程中的断口电压记录下来,再对所得数据分析计算得出断路器的合闸电阻的电阻值。实测结果表明,使用该方法的测试结果与合闸电阻铭牌值的误差在4％以内,且简便、安全,在现场有较强的实用性。     

一种电阻测量电路的优化设计

本文设计了一种电阻测量电路,针对由A／D采集卡的分辨率引起的量化误差,首先分析了测量电路原理,然后结合算例,建立约束条件下的模型方程,最后得出优化的电路参数,使电路具备了测量准确度高、测量范围大、分档数目少的特点。     

小电阻精密测量系统的设计

针对小电阻难以测量的问题,设计了以AT89C51微处理器为核心的智能型小电阻精密测量系统。系统采用具有高稳定性的恒流源电路,低温漂、低噪声的放大器OP07和A/D转换器ICL7135设计测量电路。消除了温漂,提高了测量精度,精度可达毫欧级,对于5Ω以下电阻测量精度优于1%,环境适应性较强,测量方法具有广泛的实用价值。     

基于单片机的铂电阻高精度温度测控系统

简要阐述了用单片机实现由Pt100进行温度测量温度测控系统的方法,该方法在硬件方面采用由恒流源对Pt100供电、12位精度A/D电压测量的方法,克服了传感器引线电阻带来的测量误差,显著提高了温度测量精度.并配有液晶显示、功能键盘、报警输出、控制输出电路,该系统已经在某化学反应釜温度控制中使用,运行状态表明:该系统参数设定方便,工作稳定,测量、控制精度高.