一、方案論證與選擇

電阻測量一般采用恒流法或分壓法。

1、恒流法

恒流法電阻測量原理，該方案采用恒流源對被測電阻供電，通過測量被測電阻兩端電壓即可換算出被測電阻的阻值。其轉換公式為:

Rx=Vx/I

式中 V=被測電阻兩端電壓;
?????I=恒流源輸出電流。

這種測試方法主要有兩方面缺陷:
(1)計算得到的阻值與恒流源輸出電流相關，恒流源輸出電流值的誤差直接影響測量結果。
(2)由于A/D轉換器的輸人范圍有限，為了提高測量精度，測量低阻時應選擇輸出電流大的恒流源，而測量高阻時應選擇電流小的恒流源，由于量程變化大，這種可變的恒流源制作難度大，精度難以保證。

2.分壓法

分壓法電阻測量原理的示意圖如圖1所示，該方案將被測電阻與基準電阻串聯，在其兩端施加電壓，通過測量被測電阻兩端電壓，即可換算出被測電阻的阻值，設玻測電阻和基準電阻上的電壓分別為V、V。，?根據分壓關系可得被測電阻的阻值為:

Rx=（Vx/Vo)/R

分壓電路簡單可以實現寬范圍電阻的測量。

圖1

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二、系統總體設計與參數計算

儀器系統的組成系統組成框圖如圖3所示，由電阻測量電路、A/D轉換器、單片機系統、步進電機驅動等部分組成，其中電阻測量電路是儀器最關鍵的部分。
單片機通過控制繼電器進行換擋操作，并通過控制A/D轉換器采集分壓測量電路電壓，完成電用測量功能。單片機通過控制步進電機，并配合電阻測量，完成電位器阻值的自動測量功能。

分壓法量程確定

根據分壓法公式，采用下端電阻測量，上端為標稱電阻1K歐姆電阻，實際電阻997歐姆。

基準電壓為AMS1117芯片，標稱輸出電壓3.3V，實測電壓3.278V。

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基準電阻為1K電阻的實驗結果：

根據以上實驗結果，確定基準電阻為1K。測量范圍500歐姆到10K歐姆。

500歐姆以下采用恒流法測試結果：

根據以上實驗結果，確定電流為5mA。范圍0-3.3V即電阻范圍0-660歐姆。

三、電路設計

1.恒流電路

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R1為定位器，調節電流的大小。

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2.?分壓電路

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繼電器常閉端接1K電阻，VCC為3.3V供電。

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3.電阻電壓采樣電路

采集電路為16位ADS8320外加電壓跟隨器

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三、軟件設計部分

軟件部分為一個主程序塊，附帶三個子程序。基礎部分，發揮部分各采用了不同的程序流程。主程序流程圖每次復位都會運行。

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以下為主流程圖 ?

?1.電阻測量模式流程圖

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該功能程序的主要功能是通過對相應繼電器操作，實現測量量程的自動切換。首先儀器置于中間檔位對待測電阻進行粗略測量，根據粗測值進行通道切換，再進行精確測量，其流程如圖6所示。

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圖6

2.電阻自動篩選模式流程圖

該功能的作用是進行電阻篩選。首先通過鍵盤輸入的篩選阻值和允許誤差，計算出合格電阻阻值范圍;然后通過調用電阻測量模塊，測量對被測電阻阻值進行測量;最后將測量電阻與用戶鍵盤輸入阻值及誤差范圍進行比較判斷，將判斷結果進行實時顯示及語音播報。

其流程圖如圖7所示。

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3.?定位器自動掃描模式流程圖

掃描程序主要是通過步進電機驅動定位器，然后在OLED液晶屏幕上實時顯示出定位器阻值角度變化的曲線，采用打點法。

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