基于测量频率的测阻方法.pdf

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1、应用科技基于测量频率的测阻方法张晓光（大兴安岭无线电监测站，黑龙江大兴安岭165000）［摘要］在电子制作中经常需要测量电阻器的电阻值，传统的测量方法采用万用表和色阻法，黄双根等用555定时器和待测电阻构成多谐振荡电路，利用单片机的定时器测量振荡电路的振荡周期，根据振荡周期的公式，由查表法得出电阻。［关键词］测量频率；测量电阻；555定事器；多谐振荡电路在电子制作中经常需要测量电阻器的电阻值，传统的测量方法采用触发电路、检测电路、电源变换电路、频率变换电路等，被广泛应用于万用表和色阻法，黄双根等用555定时器和待测电阻

2、构成多谐振荡电自动控制、测量、通信等各个领域。路，利用单片机的定时器测量振荡电路的振荡周期，根据振荡周期的公图2为由555定时器和待测电阻构成的多谐振荡电路。接通电源式，由查表法得出电阻。测量范围1Ω～300kΩ，精度小于3.4％。本瞬间，电容器C上的电压为O，引脚2和引脚6的电位均小于Vcc／3。电路系统框图如图1所示。还可以在电路中增加LED显示电路和量程由555定时器的原理可知，输出的选择电路，这样更实用。Vo=1，定时器内部放电管截止。此后电源Vcc通过待测电阻对C充电，引脚2和引脚6的电位逐渐升高，当升高到2

3、Vcc／3时，输出端跳变为低电平，这时定时器内部放电管导通，C通过电阻和放电管放电，引脚2和引脚6的电位逐渐降低，当降到Vcc／3时，输出端又跳变为高电平，定时器内部放电管图3多谐振荡器的工作波形截止。周而复始形成振荡，在输出图1端得到图3所示的占空比为50％的矩形信号。3周期的计算由图3中的波形求得电容器C的充电时间t1和放电时间t2分别为：充电时间f1=0.7R待C（1）放电时间f2＝0.7R待C（2）所以，多谐振荡器的周期t为：t=t1+t2=1.4R待C（3）由式（3）求得：R待=t/1.4C式中C为常量，由于

4、随待测电阻的变化而改变，因此只要求出振荡周期就可得到心的电阻值，也就满足图2多谐振荡器原理图要求。图41单片机电路测阻原理4多谐振荡器电路参数的选择电路采用AT89S52单片机，该芯片采用DIP-40封装，有4个8当单片机的晶振为12MHz，定时器工作在模式1时，定时器最大位并行的双向I／O口，分BIE为PO、P1、P2、P3口。20引脚为接的定时时间为：t=216=65536μs，而测量范围1Ω～300kΩ，为避免地端；40引脚为电源端；31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序发生溢出，对电容C有一定的要求：c<=t

5、/1.4R待=0.156μF。因此，存储器（接低电位使单片机选用外部程序存储器）；18、19脚接上一个本设计中选取电容C为0.1μF的电容器。12MHz的晶振为单片机提供时钟信号，第9脚为复位引脚，单片机只5周期测量方案有满足这些条件才能正常工作。利用P3口的P3.2引脚接到555时基将多谐振荡器的输出3引脚接到单片机的P3.2引脚，外部中断0电路构成的多谐振荡器，将555多谐振荡电路的频率信号瓞到单片机，定义为下降沿中断，当电容开始放电时多谐振荡器输出端产生一个下降然后单片机的定时器测量振荡电路的振荡周期，再求电阻的

6、值。转换的沿，由此产生外部中断0，在中断服务程序中开启定时器T0开始计数。原理是根据RC振荡电路。频率厂是单片机很容易处理的数字量，这种在下一个周期，电容器开始放电时再次产生中断，关闭定时器，这样就数字化处理一方面便于使仪表实现智能化，同时，也避免了由指针读数得到了振荡周期。程序流程图如图4所示。引起的误差。在设计中，合适地选择电容，控制电阻的测量范围。6标度变换2NE555芯片简介将所测周期值转换成实际电阻值时，就要用到标度变换。设计中采555集成电路是20世纪70年代初出现的，开始只是用作定时器，用ROM预先存储周

7、期一电阻的数据，然后通过查表法进行标度变换。所以称为555定时器或555时基电路，简称555电路。但是后来发现测量范围为1Ω～300kΩ，分辨率为1％。但考虑到存储空间的限它有很多优异的性能而且用途极广：定时的精度、工作速度和可靠性制，所以在ROM中只需存储3K个数据，实际分辨率为3.4％，测量小高；使用电源电压范围宽（2～18V），能和数字电路直接连接；有一定阻值的电阻误差比较大，所以本系统适合测量阻值偏大的电阻。的输出功率，可直接驱动微电机、指示灯、扬声器等；结构简单，使用电阻测量电路，可以广泛应用于各种控制系统中

8、。如果选用固定电灵活，用途广泛，可组成各种波形的脉冲振荡器、定时延时电路、双稳阻，可方便地改为电容测量电路。TTECHNOLOGECHNOLOGYTREND120