基于單片機的簡易數(shù)字R-V-I測試儀的設(shè)計

電壓信號經(jīng)RV9端對地輸入。R93、R94對輸入信號進行分壓；TL431和電阻R97、R98產(chǎn)生1．25V的基準源；LM324構(gòu)成比較器，當正端輸入大于負端輸入時將輸出高電平，當正端輸入小于負端輸入時將輸出低電平，RL9為常閉繼電器，01組成開關(guān)電路，當LM324輸出高電平時，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：當輸入信號小于5V時，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，信號直接傳遞至AD轉(zhuǎn)換通道0；當輸入信號大于5V而小于20V時，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，信號經(jīng)R93、R94分壓后，轉(zhuǎn)換為0V～5V信號傳遞至AD轉(zhuǎn)換的通道1。LM324輸出端通過非門接到單片機的P2．0口，所以通過判斷P2．0口的電平高低可知是啟動AD／轉(zhuǎn)換器的0通道還是1通道，進而測出電壓值。
2．4 電流測量電路
圖4中所示為數(shù)字多用儀表的電流測量電路。

電流測量范圍為1～100mA，因為ADC0809是電壓轉(zhuǎn)換器件，必須將電流轉(zhuǎn)換為電壓才能進行測量，這可以通過串接電阻RL來現(xiàn)實。注意，RL必須很小(如0．1Ω)，否則會影響電流數(shù)值。由于待測電流和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)待測電流大小為I，RL兩端節(jié)點的電壓分別為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，單片機讀取A／D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，再經(jīng)過逆向運算可得。有兩個問題值得注意，由于電流的單位是mA，不能直接計算I的值，應(yīng)先變換為，再進行計算；其次，這么算出來的電流數(shù)值誤差比較大，原因是LM324不是精密理想運算放大器，當輸入信號很小時，誤差比較大。因此需要對計算數(shù)值進行修正，方法是先計算DAV 50000，然后將結(jié)果減去102000，再將得到的結(jié)果除以89760，這樣比較準確。關(guān)于102000這個數(shù)值，是通過反復(fù)測試并經(jīng)過曲線擬合得到的。