基于51单片机数字万用表的制作(2)

来源：网络收集时间：2026-08-23

导读：电流测量原理与方案一基本相同，但在相同电流的测量上此电路比方案一电路的内组更小，由于加入了运算放大器，所以最大的输出电压不会超过电源电压（实验数据显示不会超过3.6V）并不用担心检流电阻两端电压大� ６

电流测量原理与方案一基本相同，但在相同电流的测量上此电路比方案一电路的内组更小，由于加入了运算放大器，所以最大的输出电压不会超过电源电压（实验数据显示不会超过3.6V）并不用担心检流电阻两端电压大小。而且此方案还有一个最大的优势，它的分辨率更高，理由如下：

根据ADC0832的最小分辨率x可知，此方案中测量电流的最小分辨电流i满足i*R*k=x(R为检流电阻，k为放大器放大倍数)，得到i=x/(R*k)

在方案一中，i’=x/R’，由于电阻材质的问题其本身电压不能超过额定电压，在量程相同的情况下Imax*R*k=3,Imax*R’<3.因此Rx>R’ 即i

（LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。）

3.电阻模块的测量原理

选择量程接入电阻放大电压 AD转换单片机处理 6 显示

放大电路

放大器的最大放大电压为3V左右（实际放大为3.5V左右，这里取3V），则输入电压满足5*10

ADC0832的最小分辨率为0.02V即放大后的最小电压为0.02V. 则输入电压满足5*10>v(1010+R).v是最小输入电压。根据上述说明可以得出各个档位测量范围。

档位1（V=0.05，v=0.0003..）,R<148990 档位2（V=0.005, v=0.00003..），8990

在上述电路制作成功后并没有达到比较好的测量效果，对于大电阻的

测量测量值往往会远小于实际电阻值。针对这个问题，在对放大器各级电压比较后发现主要是由于大电阻测量时输入电压太小以至于达不到放大器的正常放大电压，因此上述电路在很大程度上限制了测量电阻的范围。对电路做以下改变：

直接将前两级放大合并为一级放大，达到减小放大的门款电压。

其他测量方法：原理图如下：

通过恒流源（恒流电路此处用电流源代替）给待测电阻供电，放大待测电阻的电压，输出给电压表。

此方法和上述方案原理上的差别在于一个利用的是电流恒定，另一个利用的是电压恒定，对于电流的恒定，一方面，它的电路设计比较复杂，另一方面，如果电流源电路设计的不太理想，电流源的大小变化会产生很大的测量误差。不过它可以使测量误差比较稳定，在测量误差不大的情况下电压恒定电路的误差变化可以忽约吗，因此本设计不采用这种设计思路。

4.电容的测量原理与振荡电路：

选择量程接入电容电容充放电单片机显示 9

根据555定时器构成单稳态，产生脉冲波形，通过单片机读取高低电平得出频率，通过公式换算得到电容值。

总结：

整个设计基本上是围绕放大器所组成的放大电路展开，放大器的放大误差直接决定着测量的误差。此设计设计电路简单，测量精度比较小。而且材料成本低，对于直流电路的测量有着很好的实用性。

程序

主函数

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