數字萬用表電阻電壓檔測量方法簡介

本文將對數字萬用表電阻電壓檔的測量方法及檔位切換做簡要的說明，使大家對數字萬用表電阻電壓檔的測量原理有更深入的了解。

電阻測試示意圖

圖1是以晶華微SD7890芯片做數字萬用表方案時的電阻檔信號輸入部分所連接的整體示意圖，待測電阻為Rx，芯片內部的電阻網絡可以為我們提供測量電阻的參考電阻Rr，在不同電阻檔位的時候選擇不同的電阻網絡，即可切換不同的參考電阻，不需要在外部再搭建開關網絡切換參考電阻，因此外部信號輸入部分的電路較為簡單，硬件成本大大減少。

圖1.電阻測量連接示意圖

電阻測量原理

圖1是芯片內部開關網絡連接示意圖，原理是由基準信號產生一個基準電壓Vref，COM端的電壓為Vcom，待測電阻為Rx，內部參考電阻Rr，整體串聯成一個回路，不同檔位基準信號的輸出電壓Vref可能不同，一個原則是使得Rx上的分壓盡可能大，然后使用芯片內部的24位高精度ADC分別測量Rx和Rr電阻兩端的電壓，分別得到碼值ADCRx和ADCRr，再根據串聯電路分壓的原理，即可求解Rx的阻值。

推導如下：

化簡后得：

電壓測試示意圖

圖2是以晶華微SD7890芯片做數字萬用表方案時的電壓檔信號輸入部分所連接的整體示意圖，待測電壓為Vin，芯片內部的電阻網絡可以為我們提供分壓電阻的參考電阻Rr，在不同電壓檔位的時候選擇不同的電阻網絡，即可切換不同的參考電阻，不需要在外部再搭建開關網絡切換參考電阻，因此外部信號輸入部分的電路較為簡單，硬件成本大大減少。

圖2.電壓測量連接示意圖

電壓測量原理

圖2是芯片內部開關網絡連接示意圖，原理是由外部輸入電壓信號經10M電阻到內部電阻網絡進行分壓，閉合開關K1連接COM形成一個回路。電壓檔測量一般都是經過校準的。不同電壓檔位內部電阻網絡是會進行切換的，一個原則是使得Rr上的分壓盡可能大，然后使用芯片內部的24位高精度ADC測量Rr電阻兩端的電壓，得到碼值Din，再根據串聯電路分壓的原理，即可求解Vin的電壓值。

推導如下：

結語

SD7890芯片巧妙地運用了芯片內部的電阻網絡實現了對電阻和電壓的測量，并且外圍電路簡單，抗干擾能力強，測量精度和測量可靠性提高，電阻和電壓測量精度在±0.5%內（所有測量都是比例測量抵消系統存在的誤差），同時能夠降低廠家生產成本，提高生產效率。