有源网络内阻测量仪的制作方法
【专利摘要】一种有源网络内阻测量仪，它由单片机、数字仪表专用集成电路MAX133、LCD显示模块DMC16230、串入并出8位移位寄存器74LS164、译码器74LS138、模拟开关、电阻分压网络，红表笔、黑表笔组成。有源网络内阻测量仪能够快速准确地测量有源网络内阻，极大地减轻了人工测量有源网络内阻的劳动强度。
【专利说明】有源网络内阻测量仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有源网络内阻测量仪。
【背景技术】
[0002]目前有源网络内阻的测量一般采用实验的方法获得有关数据，然后进行数据处理，最后得到有源网络的内阻值，测量有源网络内阻的过程不仅复杂，而且测量结果的误差较大。
【发明内容】
[0003]为了克服目前测量有源网络内阻的过程繁杂，误差大的弊端，本发明提供了一种有源网络内阻测量仪。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种有源网络内阻测量仪，它由集成电路IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、模拟开关、电阻分压网络，红表笔、黑表笔组成，其特征是:集成电路ICl为单片机，集成电路IC2为数字仪表专用集成电路MAX133，集成电路IC3为IXD显示模块DMC16230，集成电路IC4为串入并出8位移位寄存器74LS164，集成电路IC5为译码器74LS138，模拟开关中Kl为单刀双掷模拟开关，K2、K3为双刀单掷模拟开关，K2、K3公用一个控制端，K4、K5、K6、K7、K8、K9分别为单刀单掷模拟开关，集成电路IC5的引脚YO与模拟开关Kl的控制端相连，集成电路IC5的引脚Yl与模拟开关Κ2、Κ3的控制端相连，集成电路IC5的引脚Υ2、Υ3、Υ4、Υ5、Υ6、Υ7分别与模拟开关Κ4、Κ5、Κ6、Κ7、Κ8、Κ9的控制端相连，电阻分压网络由R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7组成，Rl的电阻值为0.5k、R2的电阻值为2k、R3的电阻值为2.995k、R4的电阻值为17.995k、R5的电阻值为47.995k、R6的电阻值为197.995k、R7的电阻值为497.995k，模拟开关K4、K5、K6、K7、K8、K9的一端分别与红表笔相连，模拟开关K4、K5、K6、K7、K8、K9的另一端分别与电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7相连。
[0005]集成电路ICl的引脚Pl.0、Pl.1、Pl.2分别与集成电路IC5的引脚A0、Al、A2相连。
[0006]集成电路ICl的引脚RXD与集成电路IC4的引脚DSA、DSB相连，集成电路ICl的引脚TXD与集成电路IC4的引脚CP相连。
[0007]集成电路ICl的引脚P3.2、P3.3、Pl.7分别与集成电路IC3的引脚RS、R/W、E相连。
[0008]集成电路ICl的引脚Pl.3、Pl.4、Pl.5、Pl.6分别与集成电路IC2的引脚DO, DUD2、D3相连，集成电路ICl的引脚P3.4、P3.5、P3.7分别与集成电路IC2的引脚RD、WR、ALE相连。
[0009]集成电路IC4的引脚Q0、QU Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7分别与集成电路IC3的引脚DBO、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7 相连。
[0010]黑表笔与集成电路IC2的引脚COM相连。
[0011]集成电路ICl的引脚Pl.7与集成电路IC5的引脚STC相连。[0012]本发明的有益效果是:能够快速准确地测量有源网络内阻，极大地减轻了人工测量有源网络内阻的劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是有源网络内阻测量仪的结构图。
【具体实施方式】
[0014]根据等效电源定理，可以将有源网络等效为一个电压源E与电阻(有源网络内阻r)相串联的电路。根据电路理论可知，有源网络内阻的计算公式为:r=(U/E — 1)R — AR,其中r为有源网络的内阻，U为负载电阻两端的电压，E为将有源网络等效的电压源的端电压，R为负载电阻，当K2断开时，R的取值为R2的电阻值，当K2闭合时，R的取值为R2与Rl并联后的电阻值，AR的取值应随导通的模拟开关的不同而变化，实际AR的值为除去R1、R2以外所有负载电阻的等效电阻，AR的各种取值存储在单片机的存储器中，有源网络内阻测量仪工作时，单片机利用查表指令根据E值的大小自动识别导通的模拟开关，以选取不同Λ R的值。
[0015]E值测量电路的工作原理。单片机初始化后，Pl.0、Pl.1、Pl.2输出低电平，则译码器74LS138的输入端Α0、Al、Α2均为“0”，然后单片机使Pl.7端复位为低电平，Pl.7端低电平使译码器74LS138的使能端STC为“0”，译码器开始对Α0、Α1、Α2端输入的数据进行译码，使YO端为有效电平“0”，其它输出引脚为无效电平“ 1”，YO端的低电平使模拟开关Kl的2、3两个触点导通，从而测量表笔直接与ΜΑΧ133的电压输入端相连。此时，由于除Kl以外的其它模拟开关的控制端均为1，所以模拟开关均断开，显然此时Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7构成的电阻分压电路 均与电路断开，此时ΜΑΧ133测量得到的电压为两表笔触及被测有效源网络两点之间的电压Ε。单片机将E的值通过D0、D1、D2、D3数据总线读入到单片机存储器中保存。
[0016]U值测量电路的工作原理。单片机根据E值的大小从Pl.0,Pl.1、P1.2端输出控制数据，经译码器74LS138译码，其输出端Yl、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7中至少有一个为低电平，该低电平控制相应的模拟开关导通，电阻分压网络开始工作。与此同时译码器的输出端YO变为无效电平“1”，YO端的高电平使模拟开关Kl的2、3两个触点断开，模拟开关Kl的2、1两个触点导通，可见MAX133将由测量电压E变为测量电压U。
[0017]r值显示电路的工作原理。单片机与字符型IXD显示模块DMC16230采用扩展串行方式接口，用串入并出8位移位寄存器74LS164扩展一个8位输出口。这样可节省单片机6根I/O线，节约了单片机有限的接口资源。单片机通过运行有关程序将测量得到的U、E、尺、八1?的值代入公式^卬作一1)1?一 AR，得到有源网络内阻r，最后将 的值通过显示模块DMC16230显示出来。
[0018]软件设计。根据有源网络内阻测量仪的功能要求，主要设计了初始化程序、测量程序、零点校正程序、显示数据处理和显示驱动程序。
【权利要求】
1.一种有源网络内阻测量仪，它由集成电路IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、模拟开关、电阻分压网络，红表笔、黑表笔组成，其特征是:集成电路ICl为单片机，集成电路IC2为数字仪表专用集成电路MAX133，集成电路IC3为IXD显示模块DMC16230，集成电路IC4为串入并出8位移位寄存器74LS164，集成电路IC5为译码器74LS138，模拟开关中Kl为单刀双掷模拟开关，K2、K3为双刀单掷模拟开关，K2、K3公用一个控制端，K4、K5、K6、K7、K8、K9分别为单刀单掷模拟开关，集成电路IC5的引脚YO与模拟开关Kl的控制端相连，集成电路IC5的引脚Yl与模拟开关K2、K3的控制端相连，集成电路IC5的引脚￥2、￥3、￥4、￥5、￥6、￥7分别与模拟开关Κ4、Κ5、Κ6、Κ7、Κ8、Κ9的控制端相连，电阻分压网络由R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7组成，Rl的电阻值为0.5k、R2的电阻值为2k、R3的电阻值为2.995k、R4的电阻值为17.995k、R5的电阻值为47.995k、R6的电阻值为197.995k、R7的电阻值为497.995k，模拟开关K4、K5、K6、K7、K8、K9的一端分别与红表笔相连，模拟开关K4、K5、K6、K7、K8、K9的另一端分别与电阻 R2、R3、R4、R5、R6、R7 相连。
2.根据权利要求1所述的有源网络内阻测量仪，其特征是:集成电路ICl的引脚Pl.0、Pl.1、Pl.2分别与集成电路IC5的引脚A0、A1、A2相连。
3.根据权利要求1所述的有源网络内阻测量仪，其特征是:集成电路ICl的引脚RXD与集成电路IC4的引脚DSA、DSB相连，集成电路ICl的引脚TXD与集成电路IC4的引脚CP相连。
4.根据权利要求1所述的有源网络内阻测量仪，其特征是:集成电路ICl的引脚P3.2、P3.3、Pl.7分别与集成电路IC3的引脚RS、R/W、E相连。
5.根据权利要求1所述的有源网络内阻测量仪，其特征是:集成电路ICl的引脚Pl.3、Pl.4,Pl.5、p1.6分别与集成电路102的引脚00、01、02、03相连，集成电路1C1的引脚P3.4、P3.5、Ρ3.7分别与集成电路IC2的引脚RD、WR、ALE相连。
6.根据权利要求1所述的有源网络内阻测量仪，其特征是:集成电路IC4的引脚Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7 分别与集成电路 IC3 的引脚 DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7相连。
7.根据权利要求1所述的有源网络内阻测量仪，其特征是:黑表笔与集成电路IC2的引脚COM相连。
8.根据权利要求1所述的有源网络内阻测量仪，其特征是:集成电路ICl的引脚Pl.7与集成电路IC5的引脚STC相连。
【文档编号】G01R27/28GK103698611SQ201410010663
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】秦辉 申请人:秦辉