电阻测试仪范文第1篇

2、接地电阻测试仪可以进行几种不同的测量，包括接地系统电阻，绝缘电阻，接地连续性，电流泄漏和接地电阻。接地系统电阻和绝缘电阻是使用接地电阻测试仪进行的常见测量。接地系统电阻测试仪用于测量建筑项目和道路，电信项目以及其他应用的接地系统，接地电阻测试仪可测量绝缘体或绝缘体的电阻。

3、接地电阻测量仪可用于测量接地连续性，电流泄漏和接地电阻，接地连续性设备用于测试电子仪器和设备，电流泄漏测试仪测量泄漏到地面的电流量，这些设备对于维护与人接触的仪器的安全性至关重要。接地线接地电阻测试仪用于接地线或大电流连续性测试，执行这些测试以确认仪器的电气完整性，也可以使用其他类型的接地电阻测试仪。

4、大多数接地电阻测试仪具有模拟或数字显示屏或LED指示器，模拟仪表在表盘上显示值，通常是在施加信号时通过指针移动，数字仪表提供数字读数，发光二极管（LED）和液晶显示器（LCD）是数字显示器的常见类型，LED指示灯使用指示灯指示正在进行测试，在某些型号中，LED灯在整个测试过程中都会闪烁。

电阻测试仪范文第2篇

关键词：MSP430F449单片机；矩阵键盘；电阻筛选测试仪

中图分类号：TP368 文献标识码：A

1 引言

设计一款制动自动电阻筛选测试仪，测量量程为100Ω、1kΩ、10 kΩ、10MΩ四档。测量准确度为±1% ，能自动显示小数点和单位，测量速率大于5次/秒。100Ω、1kΩ、10 kΩ三档量程具有自动量程转换功能。即在进行电阻筛选测量时，用户通过键盘输入要求的阻值和筛选的误差值；测量时，具有自动筛选功能，仪器能在显示被测电阻阻值的同时，给出该电阻是否符合筛选要求的指示，设计结果表明，效果比较理想。

2 方案论证与比较

2.1 系统总体设计方案

以TI公司生产MSP430 F449单片机为核心，电路可分为电源模块、数据采集模块、人机交互模块、打印模块、声光报警模块、语音模块、辅助模块等。数据采集模块负责采集电阻阻值；人机交互模块包括键盘输入、12864液晶显示；处理器MSP430F449负责协调整个系统的数据处理，人机交互等。总体设计框图如图1。

2.2 芯片的选择

采用AT89C51系列单片机编程自由度大，但其内部总线是8位的，受其结构本身限制很大。

MSP430系列单片机是16位单片机。具有功耗低，功能强大，运行速度快，接口丰富等特点，具有简洁的指令结构，在低功耗方面优越之处是其他系列不可比拟的，因此MSP430更适合应用于仪器、仪表类产品中，其基本架构是16位，同时在其内部的数据总线经过转换还存在8位的总线。

基于上述分析，考虑到设计时对A/D转换的精度要求，故选择MPS430F449单片机作为控制主芯片，既方便程序编写和烧录，又方便控制功能快捷实现。

2.3 键盘模块

采用独立键盘接口设计时每个按键需要占用一根输入口线即占用一个I/O口，独立式按键电路配置灵活，在需要按键较少场合，会获得较好实用效果。

采用矩阵键盘接口设计，在需要按键较多场合很实用，采用常用扫描法对键盘进行识别优点很显著，缺点也是由于需要不断地扫描，所以这种设计容易消耗较多的系统资源。由于考虑到本设计需要使用多个按键，MSP430又有丰富的接口，故可以选择此键盘

2.4 显示模块

LCD12864液晶显示具有可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强，显示内容多，字码显示柔和，串口通信，利用的I/O口少等特点。只要用一块LCD12864显示屏就可以显示设计要求的全部内容。此外，采用LCD12864液晶显示有着良好人机界面，控制简单，编制易懂中文分级菜单界面，优势明显。

3 系统硬件设计

3.1 硬件系统工作原理

基于欧姆定律，通以恒定的电压，用A/D功能采集基准电阻上的分压信号，转换成数字信号，得出基准电阻的分压，然后通过编程控制单片机计算出待测电阻的分压，求出电流，从而求得待测电阻阻值，送入显示模块显示，用继电器、三极管通过程序来控制档位的切换。

3.2 单元电路的功能设计与分析

3.2.1 电阻测量模块的设计

用四个继电器、四个三极管结合编程实现电阻的测量，根据阻值控制档位的切换。采集到电阻的分压，使用电压跟随器连接到单片机的A/D输入端。

3.2.2 按键模块的设计

采用矩阵键盘接口设计，用键盘扫描法。当按键按下时，该输入线电平会发生相应变化，通过检测电平状态就可以判断哪个键被按下，电路图如图2。

3.2.3 声光报警模块的设计

在筛选器件时，若达到要求，蜂鸣器会发出“滴滴”的报警声、指示灯闪烁进行提示。电路图如图3。

4 系统软件设计

4.1 程序总体流程图

在主程序模块中，需要完成显示模块、按键模块、电阻采集模块、警报模块、各参量和接口的初始化以及中断、计算、循环等工作，主流程图如图4所示。

4.2筛选模块流程图

删选流程图如下图5所示：

5 测试结果与分析

5.1 基本部分测试与分析

运用公式：绝对误差=|测得阻值-电阻实际值|。

相对误差=|测得阻值-电阻实际值|/ 电阻实际值。

测试数序如表1所示，经测验，设计此款电阻测试仪误差很小。

5.2设计展示及分析

通过上述设计，完成了样机整体设计，测试效果比较理想，如图6所示。

参考文献

[1]沈建华，杨艳琴.MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.

[2]杨媛如，徐熙平.小电阻精密测量系统的设计[J].电子测量技术，2010，33（04）：16-18.

[3]闫方举，刘培顺，杨卫平.基于MSP430单片机Slope功能的电阻测量[J].科技信息，2011，01（08）：451-452.

电阻测试仪范文第3篇

由于生物体电阻的变化范围超出了传统电阻测试仪的测试范围，只有使用专用的电阻测试仪才能得到较为准确的测试结果。文章首先介绍了基于嵌入式单片机控制的电阻测试仪的系统结构，并对电阻测量电路以及可程控基准源做简单的介绍；最后对影响直流检测和交流检测的影响因素和改进方案提出了自己的看法。

【关键词】嵌入式单片控制 电阻 高阻值 生物电阻测试仪

生物电阻测试仪是一种用于测试生物体在外界环境变化时的电阻值的电子工具，生物电阻测试仪和传统电阻测试仪有很大的不同。传统的电阻测试仪的作用在于检查电气安全以及接地工竣工验收时的必备电子工具，传统的电阻测试仪有一定的缺点，传统电阻测试仪只能在直流偏置情况下才能测量电阻值；传统电阻测试仪能够测量的电阻值范围也较低，一般的电阻测试仪只能检测20MΩ的电阻。然而生物体的电阻会随着外界环境的变化而变化，生物体电阻值变化范围在数百KΩ至数十MΩ之间，远远超出传统电阻测试仪的检测范围。不仅如此，传统电阻测试仪不具备改变生物的外界环境的功能，因而传统电阻测试仪也不能检测生物体电阻的变化情况。因此，有必要使用特制的生物电阻测试仪检测生物的电阻。

1 系统结构

电阻测试仪主要由5部分组成：基于嵌入式单片机控制系统、测试电路、串行接口、可程控基准源、键盘显示电路，具体如图1所示。通过程控基准在单片机控制系统的控制下可以实现稳定输出直流或脉冲信号，加到测量电路后，信号在ADC通道内完成模数转换，并存储在FLASH ROM内，再经显示器显示所得的电阻值。电阻测试仪可以通过接口连接外置计算机系统，通过计算机控制测试电阻的过程，计算机再将电阻测试结构传送至计算机显示器。电阻测量电路和程控基准是生物电阻测试仪结构中比较有特色的部分。

1.1 电阻测量电量

由于生物体电阻值变化幅度较大，而却还需要进行交流测量，因此在设计电阻测量电阻时可采用分段测点电路设计方式。

1.1.1 电阻值不高于1MΩ

如果测量的电阻值低于1KΩ，可采用电桥电路测量法和直接分压电路测量法，这两种方法都可以保证电阻测量仪的测量精度。尽管可以提高测量精度，但是待测量电阻值的变化范围依旧较大，因而在使用以上两种电阻测量时还应该使用分档的方式，既以待测电路特性为依据，待测电路分为不同的档次，但是分档后会增加测量的复杂性，因此可以适当使用分压方法进行测量，测量结果更加精确，线性度也更为理想。

1.1.2 电阻值高于1MΩ

如果电阻值高于1MΩ，电流会随着电阻的增大而减小，但是会增加纹波的影响作用，交流测量电阻更是如此。一旦频率升高，电流的波形会发生畸变，从而影响电阻仪测试的精确度。而且波形的畸变程度会随着频率的升高而增加，在高频率下，放大电路也不能精确测试高阻值电阻。因此在测量电阻值高于1MΩ时不能使用串联的测量电路，而需要使用并联的测量电路，只有这样才能保证及时电阻值在不断的增大，第一级输入电流也不会随着电阻值的增大而变小，从而削弱寄生电容不能完全充放电对测量的影响作用。除此之外，待测电阻会随和输出电压的变化向相反的方向变化，为单片机编程快速计算待测电阻提供了便利。

1.2 可程控基准源

可程控基准源由运放和齐纳管两部分组成，单片机定时器的定时信号产生的脉冲信号是基准源实现可程控功能的关键，基准源需要依靠脉冲信号控制运放的电源。脉冲信号处电平水平不同时，运放会处于不同的工作状态，运放输出的电压也不同。当脉冲信号处于高电平水平时，运放会正常工作，并稳定输出2.5V电压；当脉冲信号处于低电平水平时，运放会停止正常工作，并停止输出电压。脉冲信号的电压就可以作为生物电阻的测量信号。

2 生物电阻测试仪电路评价

2.1 直流测试评价

2.1.1 影响测试结果的因素

影响直流测试精度的影响因素大致可以分为两个。一是在测试电阻不断增加的情况下，电阻测试电路的采样信号幅度会随着电阻的增加反而变小，采样信号幅度变小后，叠加在采样信号上的纹波对测试结果的影响作用更明显。二是随着生物体待测电阻值不断增加，并且增加到上百MΩ时，待测电阻的阻值和测试电路运放的输入内阻的影响会放大，并对测量结果产生一定的影响，造成得到的电阻值和实际电阻值存在一定的误差。

2.1.2 改进方法

改进方法也有两个。一是使用干扰影响更小的电源和使用抗阻能力更强的放大器，电源干扰作用更小，电路部分的纹波也会更小，放大器的抗阻能力越强，当待测电阻的电阻值较高时，内阻对测试结果的影响就越小。二是对AD采用的数据进行软件数字滤波处理，电阻测试结果的准确性和稳定性可以得到大幅度提升。

2.2 交流测试评价

在频率升高的情况下，影响角力测试精度的主要影响因素只有一个：测试电路的RC时间。在高频率情况下，测试电路计生电容会造成波形出现畸变，频率越高，波形畸变的程度越严重，从而导致在高频率情况下高阻值的电阻测量结果准确性不高。

3 结语

虽然生物电阻测试仪有精确度较高的检测结果，在模拟生物体电阻测试实验中发现在频率为1KHz的情况下，生物体电阻变化范围在5MΩ至20MΩ的测试精度较低，因此生物电阻测试仪还需要不断的改进，实现在任何频率精确测量生物体电阻值。

参考文献

[1]王斌，金潞.接地导通电阻测试仪测量结果不确定度评定[J].中国计量，2011（06）.

[2]秦辉，李静，董蓓蓓，刘艳霞，张晓光，马术才. 全自动数字万用表的设计[J].自动化与仪表，2010（01）.

[3]陈德益.基于嵌入式单片机的电机控制系统设计[J].计算机仿真，2010（01）.

电阻测试仪范文第4篇

发电机转子绕组匝间短路是电力系统中常见的故障。当此类故障发生时，转子电流增大，绕组温度升高，限制发电机的出力，严重时会影响发电机的正常运行。匝间短路通常通过测量发电机转子绕组的交流阻抗和功率损耗来判别[1]。传统的测量方法是采用多个测量仪器仪表(如隔离变压器、调压器、电压表、电流表、功率表以及电流互感器等)，在现场组装后进行测量。这种需要很多种测量仪器组建测量系统的方法存在试验设备笨重、费时费力、整理数据繁琐、测量准确度不高等缺点。

随着数字电路和数字信号处理技术的不断发展，新的微处理器和算法不断涌现。据此研制了基于双微处理器的发电机转子交流阻抗测试仪。该测试仪采用了MCU+DSP的双微处理器系统为硬件平台，充分发挥了数字信号处理器计算能力强和单片机控制功能强的优势。软件设计中，经过大量仿真实验研究，采用了加窗插值FFT算法，使得测试仪的整体精度，尤其是相位的计算精度得到了提高。

图1

1 系统硬件结构

1．1概述

本仪器的硬件核心是单片机(AT89C52)和浮点数字信号处理芯片(TMS320C32)，再加上一些芯片后构成了一个双微处理器的测控系统。该系统由单片机完成键盘控制、液晶显示、打印和数据存储等功能；由数字信号处理器实现信号采集和数据处理功能，两个处理器通过一片双口RAM交换信息，使用一片可编程逻辑芯片完成整个系统的逻辑操作。整个系统包括输入模块、系统模块、数据采集和处理模块、存储模块、显示模块、打印模块和通讯模块。系统硬件结构如图1所示。由于DSP具有强大的计算功能，而使用单片机进行控制又比较简单、方便，因此，这种双微处理器系统的设计不仅充分发挥了DSP和单片机的优势，而且结构清晰、独立，易于开发和调试。

1．2 各模块功能介绍

(1)输入模块：包括传感器和信号调理电路两部分。

(2)系统模块：以单片机(AT89C52)为核心，实现对整个系统的协调和控制，包括读取数据、键盘管理、控制显示、打印、存储和通讯等功能。

(3)数据采集和处理模块：以数字信号处理器(TMS320C32)为核心，进行数据采集、自动量程变换控制、数据处理以及给单片机发送结果数据。

(4)存储模块：由串行E 2 ROM(ATMEL24C64)构成。用于存储该次的测量结果。

(5)显示模块：使用MSP-G240128DYSY-1W型液晶显示器完成系统显示功能。

(6)打印模块：使用通用的TpuP-A微型面板式打印机完成系统输出打印功能。

(7)通讯模块：提供工业用的RS232串行通讯接口，可实现上位机与下位机的串行通信。

2 测量原理与算法分析

2．1 测量原理

本测试仪通过测量发电机转子的阻抗和功率损耗来判断匝间短路故障是否发生。直接测量的量是电压和电流信号，通过获取的电压和电流信号来计算功率损耗、交流阻抗、电阻和电抗等参数。基本测量公式如下：

其中，u(n)和i(n)分别为第n点的电压和电流采样值，N为采样点数，φ为电压和电流的相位差。

2．2 算法分析

在实际采样过程中，由于电网频率的波动，其基波频率不能完全准确地获得，因而采样通常是在非同步情况下进行的。在非同步采样下，传统的FFT存在泄漏效应和栅栏效应，使得算出的频率、幅值和相位误差较大。为了减小非同步采样对FFT的影响，提高测量精度，本设计采用基于Blackman-Harris窗的插值算法。参考文献[2]、[3]对这一算法进行了详细的推导。

设一采样信号的序列x(n)为：

式中，fm为信号频率，Δt为采样间隔。

x(n)的傅里叶变换表达式为：

由于电网电压的基频变化范围一般为49．5Hz～50．5Hz，并且在本设计中，每次测量采样16个周期，每周期采样128个点，故N＝128×16=2048。因此，式(2)中DFT的频率分辨率为：

Δf=1/(Δt·n)=1/[(0.02/128)·2048]=3.125Hz

x(n)经过加Blackman-Harris窗后，其DFT表达式可以表示为狄利克来核的代数和：

式中，a0=0.35875,a1=0.48829,a2=0.14128,a3=0.01168。

如果采样频率不是fm的整数倍，在频谱中就会产生栅栏效应，即实际信号的各次谐波分量并未正好落在频率分辨点上，而是落在某两个频率分辨点之间。假设fm在lΔf和(l+1) Δf之间，l为整数，即：

fm=(1+λ) Δf 0≤λ＜1 (4)

在本设计中，由于只需求得电压和电流的基波分量，因此：l=fm/Δf=50/3.125=16。

这样，│X(l)│和│X(l+1)│中必有一峰值点。当λ＜0.5时，│X(l)│达到最大值；当λ＞0.5时，│X(l+1)│为最大值。

由（2）式可以得到：

令θ=l+n，并将（4）式代入，可得：

X(l+n)=AmD(n—λ) (6)

x(n)加Blackman-Harris窗后的频谱在整数采样点的数值为：

设定系数

由于在测量采样时，采样点数N取得较大(N=2048)，而且λ＜1，因此可以作近似≈1。这样可求得如下方程。

a=—(2λ6—12λ5—941λ4+3844λ3+35041λ2—77802λ

—390632）（λ+3）/[（2λ6—971λ4+40837λ2—430500）（λ—4）] （9）

已知a时，由上式将位于[0,1]区间内的解λ解出后，代入式(4)，可求出准确的频率fm，再由式（7）可求出复振幅[2]为：

Am(l)=Xmw(l)/{0.35875×D(－λ) －0.5×0.48829×

[D(－1－λ)+D(1－λ)]+0.5×0.14128×[D(－2－λ)+D(2－λ)] －0.5×0.01168[D(－3－λ)+D(3－λ)]} (10)

│Am(l)│即为振幅值，相位计算公式为：

ψm(l)=arctan[Im(Am(l)]/[Re(Am(l)] (11)

由式(11)即可分别求出电压和电流基波的相位，从而求出电压和电流的相位差。将相位差带入电阻和电抗的计算公式中，即可求得电阻和电抗的值。

3 实际运行结果 本实验的实验设备包括：CF-500A型单向交流功率源、Agilent 34401A型6位半数字万用表、VC980型四位半数字万用表。实验数据如表1所示。

表1 实验数据

测 量 次 数12345678电压实际值（V）19.7630.0539.5119.4859.4139.5079.6789.41电压理论值（V）19.6629.9939.4349.4559.4369.4779.5189.40电流实际值（A）0.370.560.730.911.091.281.471.65电流理论值（A）0.3650.5570.7320.9121.0941.2801.4661.647阻抗实际值（Ω）53.6654.1254.3754.5054.3054.2054.1954.28阻抗理论值（Ω）53.8453.8754.2254.3254.2754.2354.2854.31电阻实际值（Ω）50.1850.2650.3150.3250.2850.3450.3050.31电阻理论值（Ω）49.9650.0050.3250.4150.3650.3350.3750.40由表1可知，电压和电流有效值的最大引用误差分别为：

根据国家标准GB776-76《测量指示仪表通用技术条件》的规定，本仪器测量电压有效值的准确度等级为0．1级，测量电流有效值的准确度等级为0．2级。

电阻测试仪范文第5篇

关键词：防雷接地；特殊场地；异常原因

中图分类号：TU856文献标识码：A

引言：接地电阻容易受恶劣天气和不好地形的影响，检测结果常常与预测大相径庭，故障原因也是错综复杂，给测试带来了很大的麻烦，那么它真的是那么难以控制吗？本文将对它的问题做一个透彻的分析，让故障原因一眼看破。

接地电阻的结构分析

接地电阻也就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度，也反映了接地网的规模。

影响接地电阻的主要原因

接地的导体的导电性能是特别重要的，对接地电阻影响非常大，因此，接地导体一定要埋入地下1米以上，确保良好的接地影响接地电阻的因素很多，主要有以下原因：土壤的电阻率、接地体和接地线等。其次还有土质温度、湿度、化学成分和物理性质、季节。接地体的接触面积多少，接触是不是牢固，也会影响到到接地电阻。接地线的粗细、接地网的多少都会改变到接地电阻的阻值。测试仪器与测试方法也会改变到接地电阻的阻值。

三、接地电阻测量仪器的要求

（一）接地电阻的测量工作可能会在室外进行，所以，测量仪表必须要坚固牢靠，自身带的电源要续航能力强，重量轻，并且可以防水耐热耐冷。

（二）它的干扰能力要达到标准规定，能抵抗一些杂散电流和电磁波的干扰。

（三）仪表阻抗要达到标准规定，减少一些不必要的误差

（四）仪表内测量信号要达到标准规定的频率，测量信号不稳定将造成一些额外问题，

（五）测试电流应当充足，否则会是测量结果产生误差，所以出门在外要多备电源，把测试尽可能的做到精确。

（六）应使用简单的仪表，使读数简单方便，最好使用电子数字显示。

四、检测接地电阻的注意事项

接地电阻应置于干燥通风的地方，以免因潮湿或者过高温度造成测试结果有误差。

检测时应选择电阻率大的土壤进行测试，雨雪天气之后适合检测。

探测针应应远离铁轨、高压线、钢铁基地等大型金属场所。

连接线应使用耐潮耐磨防水防热的绝缘线，以防接地电阻的连接线会产生漏电现象，引起测试的巨大误差。

注意电流计插地的位置，一定要找到零电位的位置方可开始测试。

五、电力部门大地网接地电阻检测的一些注意事项

1、测试应当选择土壤电阻率比较大的时候进行，初冬和夏末最为适宜。

2、接地电阻测试仪的一些开关元件不可以单独连接在有源电路中作为差模保护，为防止电源短路，一定要串接限压元件。

3、杂散电流和已极化的土壤在侧地附近不能出现。

4、对接地电阻进行测量保护时，必须要断开电气设备和电源的连接点。连接线应一定要使用绝缘非常好的导线，以免接地电阻测试仪出现漏电问题。

5、对本表进行存放保管，温度湿度应当适宜，干燥通风的地方最为合适。

六、测量接地电阻工作中常出现的一些问题和解决方法

接地电阻测试仪是检验测试接地电阻的最常用仪表，而且也是电气安全检查和接地工程竣工验收不可或缺的工具，不过经常会出现一些小的问题，接地电阻测试仪常见问题和解决方法，如下：

1、测试到电池电压虽然正常但是进行接地电阻测量的过程中测量数据不准确，精度不够，误差不小。原因和相应的解决方法：这个问题常常是因为检测信号滤波和调效电路问题造成，通常是是滤波电感T1损坏引起，应当换一个新的T1电感。

2、测试到电池电压正常，但是不能进行接地测量，经检查电阻确实没问题。原因和相应的解决方案：这个问题可能是由于通常是因为开关电源、交直流转换、以及恒流输出部分问题。使用频率计来测量C端口。没有820Hz交流输出，可慢慢检查该部分的电路，从输出变压器，开关管，振荡电路等找出问题部分，换下出毛病的零件就可以了。

3、使用接地电阻测试仪测量时测量数据不稳定，有时准有时不准。原因和相应的解决方法：这种现象“KYORITSU4102A”地阻仪通常没有什么问题，问题应当出在在电阻仪和地桩（辅助电极）与被测接地体连接不准确而引起的，通常有三条连接导线有断开或者接头地方比较松散，以至于导电性能变差。倘若使用过程中发现导线和两端的接头金属片已经断开，必须要用焊锡重新把它焊接牢固，方能确保接地电阻测试仪的正常的运行下去。

4、接地电阻测试仪的表头指针一直没有动静，或者电池电压和接地电阻测试仪测量时表头指针也是丝毫不动。

原因和解决方案：可能因为表头烧毁或者连接表头和线路板连线断开造成。这也都是因为接地电阻测试仪在使用或者运输时过不注意保护，震荡太多而造成的。首先把表头面板打开，用手去拨动指针，倘使指针不能够自动恢复到0，说明表头已经坏了；要不然就要弄下表头，然后去测量表头看是否损坏，倘使是开路的，那就表明表头已经不能用了。

小结：本文分析了影响接地电阻的主要原因，探讨了接地电阻的一些测量方法、注意事项和不同检测对象对检测仪器的不同选择，并研究分析检测中接地电阻特殊场地出现异常的原因，提出了相应的对策和解决方案。

参考文献：