【正文】 必須做此項(xiàng)試驗(yàn)。測(cè)量方法雖然簡(jiǎn)單，但影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素很多，必須選擇合適的儀表，按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)量，才能得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。測(cè)量時(shí)須注意的事項(xiàng)如下：（1）帶有電壓分接頭的變壓器，測(cè)量應(yīng)在所有分接頭位置上進(jìn)行。（3）測(cè)量必須在繞組溫度穩(wěn)定的情況下進(jìn)行，要求繞組與環(huán)境溫度相差不超過3℃。（4）由于變壓器的電感較大，電流穩(wěn)定所需的時(shí)間較長(zhǎng)。（5）考慮到有很多因素影響直流電阻測(cè)量的準(zhǔn)確度，如儀表的準(zhǔn)確度級(jí)、試驗(yàn)接線方式、溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性、連線接觸狀況及電流穩(wěn)定程度等，在測(cè)量完后要復(fù)查一遍，有懷疑時(shí)要予以重測(cè)，以求得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。在測(cè)量低壓繞組時(shí)，在電源開合瞬間會(huì)在高壓繞組中感應(yīng)出較高的電壓，應(yīng)注意人身安全。接通電源時(shí)，要先接通電源回路，再接通電壓表或檢流計(jì)，再斷開電源回路。一般系統(tǒng)的測(cè)量方法有如下三種。測(cè)量時(shí)，電流表應(yīng)選用內(nèi)阻較小的，電壓表應(yīng)選用較高內(nèi)阻的表，引線要有足夠的截面。繞組通過的電流應(yīng)限制在繞組額定電流的百分之二十以內(nèi)。因?yàn)槊肯嗬@組可以等效成電阻和電感的串聯(lián)電路，在接通電源后，電感中電流從零逐漸增加到電源電壓，然后逐漸下降到穩(wěn)態(tài)值，需要一個(gè)過渡過程，過渡時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路的時(shí)間常數(shù)t=L／R。一般來(lái)說，電流表和電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，而且經(jīng)過時(shí)間大約T=3～5倍時(shí)間常數(shù)，電流才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，即需要幾十分鐘甚至更長(zhǎng)時(shí)間，才能測(cè)出直流電阻的準(zhǔn)確值。這種方法可以直接讀取數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確度較高，在中、小型變壓器的實(shí)際測(cè)量中，大多采用直流電橋法，當(dāng)被試線圈的電阻值在1Ω以上的一般用單臂電橋測(cè)量，1Ω以下的則用雙臂電橋測(cè)量。測(cè)量前，應(yīng)先估計(jì)被測(cè)線圈的電阻值，將電橋倍率旋鈕置于適當(dāng)位置，將非被測(cè)線圈短路并接地，然后打開電源開關(guān)充電，待充足電后按下檢流計(jì)開關(guān)，迅速調(diào)節(jié)測(cè)量臂，使檢流計(jì)指針向檢流計(jì)刻度中間的零位線方向移動(dòng)，進(jìn)行微調(diào)，待指針平穩(wěn)停在零位上時(shí)記錄電阻值，此時(shí)，被測(cè)線圈電阻值=倍率數(shù)測(cè)量臂電阻值。第三種是三相繞組同時(shí)加壓法，該方法是三相繞組同時(shí)加電壓測(cè)量變壓器的直流電阻，是根據(jù)楞次定律，使各相電流所產(chǎn)生的磁通在鐵芯中相互抵消，合成磁通為零，從而減小電感L值，使電路的時(shí)間常數(shù)減小，即減少了測(cè)量直流電阻的時(shí)間，提高了工作效率。用電壓降法測(cè)量直流電阻需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能獲得準(zhǔn)確值，主要由于線圈中通入的電流在變化過程中，在高導(dǎo)磁率的鐵芯中產(chǎn)生磁通，致使L增大。在變壓器的三相繞組同時(shí)加電壓，同時(shí)測(cè)量每相的直流電阻，可以達(dá)到此目的。這使電感值L大為減小，因此時(shí)間常數(shù)t也就降為最低，測(cè)試時(shí)電流變化的過渡過程大為縮短，短時(shí)間內(nèi)便能獲得穩(wěn)定的電流值，進(jìn)而求出繞組的直流電阻值。具有液晶，鼠標(biāo)，打印機(jī)等外設(shè)，測(cè)量使用1A—10A恒流源，高精度的AD采樣，計(jì)算出電阻值，設(shè)計(jì)其硬件系統(tǒng)。設(shè)計(jì)相應(yīng)功能的電路板，畫PCB電路板，加工并焊接，調(diào)試。主要是簡(jiǎn)要的介紹課題研究的背景意義，直流電阻測(cè)試的幾種方法。本章對(duì)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹、應(yīng)用場(chǎng)景的介紹和控制部分硬件設(shè)計(jì)用到相關(guān)器件的介紹。介紹了控制部分組成的設(shè)計(jì)，protel的介紹及應(yīng)用。分析并總結(jié)了本文所做的工作，對(duì)以后需要的改進(jìn)和提高做出展望。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)框圖，本設(shè)計(jì)需要各種大小不同的恒流源，程控恒流源由CPU控制，產(chǎn)生各種大小不同的恒定電流。顯示器是提供給測(cè)試人員操作儀器時(shí)使用的。輸出控制與接口提供恒流與電壓信號(hào)測(cè)量的。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是讓一個(gè)待測(cè)的電阻通過電流，再在兩邊測(cè)量電壓，然后經(jīng)過放大器將電壓放大，放大的電壓經(jīng)過A\D轉(zhuǎn)換器輸送給單片機(jī)進(jìn)行處理。電平供電，實(shí)現(xiàn)直流測(cè)量，控制器完成數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、恒流源控制、顯示、打印、鼠標(biāo)及串口通訊，是一種高精度寬量程的新型的直流電阻快速測(cè)試裝置。是測(cè)量變壓器繞組以及大功率電感等設(shè)備直流電阻的理想裝置。 80S51單片機(jī)芯片簡(jiǎn)介 80S51單片機(jī)引腳圖80S51是INTEL公司MCS51系列單片機(jī)中最基本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS51的HCMOS產(chǎn)品。80S51內(nèi)置中央處理單元、128字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。80S51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。（2）有 128字節(jié) 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM80S51內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。（7）2/3個(gè)16位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（TIMER/COUNTER）（8）可處理 5個(gè)中斷源，兩級(jí)可程序優(yōu)先級(jí)的中斷系統(tǒng)。除去圖中的存儲(chǔ)電路和I/O部件，剩下的是CPU，它可以分為運(yùn)算器和控制器兩部分?？刂破鞴δ懿考ǔ绦蛴?jì)數(shù)器PC、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、定時(shí)控制邏輯電路CU、數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR、堆棧指針SP及時(shí)鐘電路等。LCD主要分為段位式LCD、字符式LCD和點(diǎn)陣式LCD三種，其中段位式 LCD和字符式LCD只能用于字符和數(shù)字的簡(jiǎn)單的顯示，而不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求，在很多方面有很大的弊端；而點(diǎn)陣式LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線和漢字，像12864TH點(diǎn)陣式液晶顯示模塊就可以顯示漢字、圖片，還可以顯示自定義字符。在該系統(tǒng)中，通過89S51微控制器輸入輸出接口，利用C語(yǔ)言編程控制輸入輸出端口的高低電平，根據(jù)時(shí)序,以實(shí)現(xiàn)對(duì)LCD的控制，使得所需顯示的數(shù)據(jù)以及功能得以在LCD顯示模塊上顯示。TH12864 液晶顯示模塊是128 64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示中文漢字及字符，且內(nèi)含圖形庫(kù)，可顯示自定義字符，內(nèi)置國(guó)標(biāo)GB2312碼簡(jiǎn)體中文字庫(kù)（1616 點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（816 點(diǎn)陣）及64256 點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。： 12864引腳功能說明引腳序號(hào)引腳符號(hào)名稱功能使用方法1VSS邏輯地連接端提供工作電源參考地接用戶提供的數(shù)字電源地2VCC供電電源連接端提供LCD工件的電源接用戶提供的5V177。鍵盤分兩大類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。每按一次鍵，鍵盤自動(dòng)提供被按鍵的讀數(shù)，同時(shí)產(chǎn)生一選通脈沖通知微處理器，一般還具有反彈跳和同時(shí)按鍵保護(hù)功能。非編碼鍵盤：只簡(jiǎn)單地提供鍵盤的行列與矩陣，其他操作如鍵的識(shí)別，決定按鍵的讀數(shù)等僅靠軟件完成，故硬件較為簡(jiǎn)單，但占用CPU較多時(shí)間。 按鍵系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先，確定鍵盤編碼方案：采用編碼鍵盤或非編碼鍵盤。然后，設(shè)計(jì)硬件電路。（一）非編碼鍵盤的鍵輸入程序應(yīng)完成的基本任務(wù) ；鍵的閉合與否，反映在電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，所以通過電平的高低狀態(tài)的檢測(cè)，便可確認(rèn)按鍵按下與否。 。鍵盤按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷作用。抖動(dòng)過程引起電平信號(hào)的波動(dòng)，有可能令CPU誤解為多次按鍵操作，從而引起誤處理。按鍵的消抖，通常有軟件，硬件兩種消除方法。 。通常采用軟件延時(shí)的方法：在第一次檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序后，再確認(rèn)電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如果保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)真正有鍵按下，進(jìn)行相應(yīng)處理工作，消除了抖動(dòng)的影響。） 。通常采取的策略：?jiǎn)捂I按下有效，多鍵同時(shí)按下無(wú)效。連擊：是一次按鍵產(chǎn)生多次擊鍵的效果。否則的話，鍵功能程序的執(zhí)行次數(shù)將是不可預(yù)知，由按鍵時(shí)間決定。連擊對(duì)于用計(jì)數(shù)法設(shè)計(jì)的多功能鍵特別有效。選擇A/D轉(zhuǎn)換器件主要 從速度、精度和價(jià)格上考慮。逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換器，在精度、速度和價(jià)格上都適中，是最常用的A/D轉(zhuǎn)換器件。近年來(lái)在微機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中也得到廣泛應(yīng)用ADC0809是CMOS工藝、采用逐次逼近法的8位A/D轉(zhuǎn)換芯片，28引腳雙列直插式片內(nèi)除A/D轉(zhuǎn)換部分外還有多路模擬開關(guān)部分。 ADC0809的主要性能(1) 8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，所有引腳的邏輯電平與TTL電平兼容。(3) 輸出具有三態(tài)鎖存功能。(5) 不可調(diào)誤差：177。(6) 工作電壓：+5V，參考電壓標(biāo)準(zhǔn)值+5V。 ADC0809引角圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯圖 。 ADC0809引角圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯圖引腳功能說明如下：IN0—IN7：8個(gè)輸入通道模擬輸入端。SAART：?jiǎn)?dòng)信號(hào)，加上正脈沖后，A/D轉(zhuǎn)換開始進(jìn)行。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。這個(gè)信號(hào)可以作為A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號(hào)來(lái)查詢。OE：輸出允許控制端。VREF（+）和VREF（—）：A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓。由于是CMOS芯片，允許的電源范圍較寬，可以從+5V—+15V?！DC0809芯片的轉(zhuǎn)換速度在最高時(shí)鐘頻率下為100μS左右，在和CPU接口時(shí)，要求采用查詢方式或者中斷方式。輸入啟動(dòng)信號(hào)STARTR的上升沿復(fù)位ADC0809，它的下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許控制端，在轉(zhuǎn)換完成后用來(lái)打開輸出三態(tài)門，以便從0809輸出這次轉(zhuǎn)換結(jié)果。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于OP07A最大為25μV），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。2nA）和開環(huán)增益高（對(duì)于OP07A為300V/mV）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。 （2）低輸入偏置電流： 。 （4）超穩(wěn)定，時(shí)間： 2μV/month最大 （5） 高電源電壓范圍： 177。22V OP07芯片引角圖OP07芯片引腳功能說明如下：1和8為偏置平衡(調(diào)零端)，2為反向輸入端，3為正向輸入端，4接地，5空腳 6為輸出，7接電源+。對(duì)于圖2a 所示電路, 設(shè)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)的電流值為Is( = V /R) , 則繞組的電流方程為i = I s (1 e t/ S) ( 21)理論上認(rèn)為, 4S 時(shí)間之后, 電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。圖2b 所示電路加入了電流控制環(huán)節(jié)$ $恒流源, 當(dāng)回路電流i 未達(dá)到恒定值Ic 時(shí), 按式( 1) 變化。 加入電流控制環(huán)節(jié)的恒流電路為找出影響t 的因素, 可將( 21) 式改寫成t= ( L / R) ln( 1 iR/ V) ( 22)由式( 22) 可以看出, 當(dāng)繞組的R 和L 值確定時(shí), i 達(dá)到Ic 所需時(shí)間ts 隨Ic 增大而增加,隨電源電壓V 增大而減少。為討論方便, 取L= 10H,R= 18 , Ic= 1A, 選取不同的V 值, 得到ts 值,如表1 所示。 但當(dāng)V 值增加到一定程度時(shí), 這種效果越來(lái)越不明顯。 所示, 中還同時(shí)表示了電壓、電流采樣和電流釋放( 續(xù)流) 與檢測(cè)電路。 T2 處于放大狀態(tài), 維持該電流的恒定。LEM模塊是利用霍爾效應(yīng)構(gòu)成的磁平衡式電流互感器, 將測(cè)試電流精確地轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)。盡管提高電源電壓V 可以提高測(cè)量速度,但當(dāng)電壓已較高時(shí), 這種效果越來(lái)越不明顯。綜合考慮測(cè)量速度、調(diào)整管功耗、電池的種類, 恒流源的供電電壓確定為12V。因?yàn)門2 的門極電流可以忽略, 所以流過RS 的電流就是被測(cè)繞組的電流。 186。 187。綜合考慮測(cè)量精度、測(cè)量范圍、測(cè)量速度等指標(biāo), 設(shè)置了1A 和0.