基于单片机和AD574的高精度电阻测试仪的设计

　　引言

　　电子行业发展迅速，作为最基本的电路元件之一的电阻，在电子系统中的需求量不断加大。在电子仪表中，需要精密的电阻来提高仪表的精度，对于普通的电子仪表的公司而言，需要既快捷又能保证精度的电阻测试仪，在电子电路的设计中，往往需要便捷的测出电阻值的阻值，因此，设计一个不仅安全性和可靠性高，而且简易实用的高精度电阻测量仪具有很大的现实意义。

　　1、系统设计

　　本系统由单片机STC89C54RD控制，将被测电阻通过测量电路，将电阻的变化转变为电压和电流的变化送给模数转换器进行A/D转换，并将得到的数字信号送给单片机，通过软件设计能够实现电阻阻值的判断测量，最后通过显示电路将被测电阻显示出来，同时通过软件设计能够实现自动筛选的功能，系统如图1所示。

　　

　　图1  系统组成框图

　　2、硬件设计 　　2.1、恒流源测电压法

　　采用OP07构成的双运放，利用流过被测电阻Rx的电流恒定，则通过测量Rx两端的电压值来算出Rx的电阻值，在测量小电阻（100-100kΩ）时可以有很高的精度。

　　2.2、恒压源测电流法

　　采用恒流源测电压的方法测大电阻（100k-10MΩ）时流过电阻的电流很小，输出电压较小，A/D难以对其采样转换，同时存在较大的误差，所以这种加压测电流的方法在测大电阻时是行不通的。因此采用恒压源测电流的方法，其设计电路图如图2所示。

　　

　　图2恒压源测电流电路

　　2.3、12位A/D转换接口电路

　　整个系统的测量精度的提高以及测量速度的提升，还取决于模数转换电路，模数转换芯片AD574是一种经典的12位高速逐次比较型A/D，内置双极性转换电路构成的混合集成芯片，具外接元件少，功耗低，精度高，具有自动校零和自动极性转换功能，只需外接少量的阻容元件即可构成一个完整的A/D转换电路。

　　AD574的非线性误差小于1/2LSB，最大转换时间为35us，适合于转换速率小于30kB/s的应用领域。AD574的输入控制信号有CE，CS，R/C，A0，及12/8，控制信号与其对应的工作状态如表1所示，其与单片机的接口电路如图3所示。

　　表1AD574状态位控制

　

　　

　　图3  AD574与单片机的接口电路图