電壓、電流、電阻測量解決方案

電壓的測量 - 要注意的就是輸入阻抗要足夠高，不要影響到被測電路，在這部分使用了兩個跟隨器進行緩沖、一個差分電路。跟隨器前面的是分壓器，可以將被測的電壓幅度按照50:3的比例降壓，差分電路使用了虛擬地VGND - 這個VGND的電壓為ADC參考基準電壓（比如2.048V）的一半，這樣在差分電路輸出端送到ADC輸入端的電壓的中點即為VGND（1.024V），這樣就可以通過ADC的輸入端0-2.048V的變化范圍來測量正、負電壓。

電流的測量 - 用一個差分放大電路將0.1歐姆上的壓差進行10x 放大，根據(jù)歐姆定律，就可以算出流過0.1歐姆上的電流，可以測量到1A的電流。這個并聯(lián)在被測電路上的電阻選為0.1歐姆，就是為了不對被測的電路造成影響。

電阻的測量 - 采用的是分壓的原理，將被測的未知阻值的電阻跟已知阻值的電阻構(gòu)成分壓電路，測量分壓的電壓值，就可以推算出被測電阻的阻值。

由于電阻值的跨度比較大，不可能通過一個已知阻值的電阻來測量跨度很大的未知電阻，因此加了一個開關(guān)控制網(wǎng)絡(luò)，通過數(shù)字控制的方式切換不同的阻值，從而達到更精密的測量。在電路中用了6個MOSFET作為開關(guān)來切換使用不同阻值的參考電阻。

由于測量中會用到負電壓，在這個設(shè)計中還用到了電荷泵從+5V產(chǎn)生-5V的供電電壓，以及一個基準電壓源MAX6106產(chǎn)生2.048的參考電壓，并通過電阻分壓 + 緩沖得到一個1.024V的虛地電壓，提供給運算放大器，將輸入的+/-變化的電壓偏移到以1.024V這個中間點為電壓中點。