數字電位器能否應用在測阻上

一、 電阻測試的原理分析

執(zhí)行機構在測試的過程中有安全電流的要求，因此需要考慮使用恒流源進行電阻的測試。由于阻值由幾Ω到2kΩ不等，正常情況下產生的測試電壓幾百毫伏到幾伏或者超標，需要添加一個可變的放大電路，將超標的電壓給降到可測試的范圍。電路處理中，將可控的數字電位器設計到電路中，利用軟件進行數字電位器阻值的調整，改變電路的放大倍率，從而調整了輸出電壓，利用壓頻變換器將電壓信號轉變成頻率信號，再將頻率信號輸入單片機的計數器，通過單片機的計數和運算，達到電阻阻值測量的目的。

二、 數字電位器原理

隨著科技的發(fā)展，數字電位器種類很多，使用方法基本相近，其內部功能如圖1所示。如圖1，管腳A、W、B是電位器電阻輸出管腳，管腳VDD電源輸入，管腳DGND電源地，管腳/CS是寫信號選通，管腳SD0和SDI數據輸入端，管腳CLK是脈沖輸入端。數字電位器靠微機寫入的字節(jié)來調整阻值的，AD5290是8位控制，具體如圖2所示。阻值調整方式，例如采用20k的數字電位器，通過計算，可以平分成28等分(256分)的阻值，輸入字節(jié)的數值乘以平分的阻值，就是數字電位器輸出的阻值。

通過移位寄存器的方式將數據寫入數字電位器，數據寫入方式如圖3所示:

三、 電阻測試

在設計的過程中，具體的測試原理電路如圖4所示:

在圖4中，電阻ＲS為執(zhí)行級測試電阻，ＲX1為數字電位器，U0為精密基準源輸入電壓，在電路中，輸入的電壓U0與Ｒ2的阻值，決定了輸入執(zhí)行級的電流，通過公式(1)可得U1的電壓，通過公式(2)可得U2的電壓，由公式(1)和公式(2)可以計算測試的阻值ＲS。

在公式(3)中，U2通過測試得到，Ｒ1、Ｒ2和U0已知，數字電位器ＲX1的阻值在程序設置過程中得到，利用程序運算可以得到所測試的電阻，同時在顯示器中進行顯示。測試U2的電壓過程中，如果電壓過高或者過低，通過軟件調節(jié)數字電位器，調節(jié)了整個電路的放大倍率，使U2的電壓在適度的范圍，在進行阻值的測試，從而提高了測試精度，另一方面增加了阻值的測試范圍。

四、 結束語

通過改變數字電位器的阻值，改變整個放大電路的放大倍率，進行阻值的測試，設計方法簡單實用，效果理想，并且在實際應用中得到了驗證，是一種經濟可行的設計方法。