毫欧表理论与项目开源

描述

之前，我制作了一些关于使用分流电阻测量电流的教程。基本上，分流器是与负载串联的小已知电阻。通过测量电阻两端的电压降，我们可以找到电路中流动的电流值。所有的功劳都归功于欧姆定律：V=IR，通过了解其中的两个，我们可以找到第三个值。但精度和品质因数也取决于电阻。

我们无法使用简单的万用表测量 1 欧姆以下的电阻。这就是为什么需要精密毫欧表的原因。它可以测量从 0.001ohms 到 10ohms 的值。最后我们还会做一个PCB屏蔽罩，用于更好的项目原型。在这个项目中，我们使用了一个 0.96 英寸的小型 OLED 显示器。本文由JLCPCB为您带来——来自中国的领先 PCB 制造商。立即注册 JLCPCB 并获得 $54 新用户优惠券。

基本理念：

我们将使用相同的欧姆定律来计算以毫欧为单位的电阻器。我们必须测量电阻，通过保持电流恒定并测量电压降最终给出未知电阻的值。

 

为了在这里提供恒流电源，我使用了 LM317 稳压器 ic，其参考电压为 1.25。您可以在数据表中看到该 IC 的恒流配置。

所需组件：

 

1）Arduino 纳米

2) LM317

3）10欧姆电阻

4) JLCPCB的定制 PCB

5）电源

6) OLED显示屏

电路图：

屏幕使用 Arduino 的 4 线 I2C 接口，2 根线用于电源，2 根用于数据。Arduino Nano 需要驱动显示面板并进行欧姆定律计算。我们在LM317的调节和输出引脚之间使用了一个 10ohms 的电阻，它给出了 0.125 安培的电流限制。需要一个9v的电池为电路供电。

 

通过将电流保持在 0.125 安培并测量未知电阻两端的压降。该值进入 Arduino 的 ADC，然后转换为电压并除以电流。通过这种方法我们可以测量小电阻值。

例子：

如果恒定电流 = 0.125 安培

电阻两端的电压降 = 1 伏特

那么 R= V/I = 1/0.125 = 8 欧姆，换算也适用于非常小的值也

PCB设计：

 

将原理图制作成 EasyEDA 后，我将电路转换为 PCB 并导出Gerber 文件。我制作了一个 Arduino 扩展板，以便在编程后可以插入组件并测量小电阻。

 

我正在使用JLCPCB 的 pcb 服务——中国领先的 PCB 制造商。JLCPCB 从事该行业 15 年，5 块 2 层板的价格仅为 2 美元。您可以从 JLCPCB 网站探索更多服务，例如 3d 打印、Stencil、PCB 原型、PCBA 和 SMT 组装。立即注册 JLCPCB并免费获得价值 54 美元的新用户优惠券。

代码：

该程序使用一些通用库，这些库可在 Arduino IDE 工具菜单下的管理库部分获得。

#include 
#include 
#include 

#define OLED_RESET 1
Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire, OLED_RESET);

void setup() {
  // initialize serial communication at 9600 bits per second:
  Serial.begin(9600);
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
  display.clearDisplay();
}
 
// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  // read the input on analog pin 0:
  int sensorValue = analogRead(A0);
  
  // Convert the analog reading (which goes from 0 - 1023) to a voltage (0 - 5V):
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1024.0);
 
  float Rx = voltage / 0.125;
 
  if (Rx > 36) {

display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(WHITE);
display.setCursor(10,10);
display.print( " Out of Range ");
display.display();

  delay(1000);
}
  if (Rx < 35) {
    
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(WHITE);
display.setCursor(10,10);
display.print(Rx);
display.setCursor(10,20);
display.print(" Ohm      ");
display.display();

  delay(1000);
}
}

示范：

完成所有连接后，我在面包板上进行了测试，电路运行良好。现在可以非常容易地更精确地测量分流器等小型电阻器。并且它也可以用于使用电阻测量来测量线长。我们很快就会推出类似的项目。