高精度自动电阻测试仪
2 系统各主要部分的理论分析和实际设计
2．1 STM32F32单片机最小系统模块设计
本系统中主控芯片为STM32F103，此款单片机时钟频率达到72 MHz，在72 MHz时消耗36 mA(所有外设处于工作状)，待机时下降到2μA，价格便宜、高性能、低功耗。本系统全部的控制、测量、显示等功能均由其来完成。
2．2 电压采集模块
AD7705用∑-△转换技术实现了16位无丢失代码性能，具有0．003％的非线性度，包括由缓冲器和增益可编程放大器(PGA)组成的前端模拟调节电路，可编程数字滤波器等部件。非常符合本设计要求。本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/193642.htm
设计电路时，为减少数字电路对模拟电路的干扰，模拟地与数字地分开，电路设计图如图3所示。
2．3 基准电源模块
AD7705需要外部供给一个基准电压源，结合系统需要进行温度补偿，选择用AD780。AD780是一款超高精度带隙基准电压源，可以利用4．0 V～36 V的输入提供2．5 V或3．0 V输出。AD780可以用来提供最高10 mA的源电流或吸电流，并且可以在串联或分流模式下工作，无需外部器件便可提供正或负输出电压，因此适合几乎所有的高性能基准电压源应用。能提供稳定的2．5V或3．0V输出。
2．4 自动分压式电阻测量部分
采用传统台式仪表所采用的继电器量程选择模式，利用单片机控制继电器的通断实现量程的自动切换。由于继电器在未导通时电路为断路，而在导通后基本可视为0Ω导通，两端无压降，也就是说继电器是一个电子控制的开关，而且由于继电器是机械结构，其稳定性比较高，因此可以作为理想的自动仪表控制设备。4个继电器，4个精密电阻就可以组成自动分压式电阻测量模块，电路结构简单，调试方便。
3 软件设计
(1)“超时待机”节能设计，系统采用STM32作为主控芯片，考虑到该芯片在掉电模式下待机时电流下降到2 μA，具有非常低的功耗，对系统设计了“超时待机”节能：系统若超过预定的时间没有输入，采用软件方法让主芯片进入待机模式。
(2)滤波，AD7705内部有集成化的数字滤波，本系统在软件上实现了均值滤波。
(3)温度补偿，STM32F103内部内置有温度传感器，考虑到电阻存在温漂，电阻的阻值一般随温度的增加而增加，为确保电阻测试仪的稳定性和准确性，系统在软件上对电阻测试仪进行了温度补偿。
(4)电位器为单圈旋转式电位器，为了防止步进电机在电位器已经旋转到尽头还继续前进，不但影响测量精度，还会损坏电位器和步进电机。基于以上考虑，在软件上，当检测到电位器的阻值为50 Ω或4．6 kΩ时，单片机给信号步进电机，步进电机停止前进。
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