Digitala multimetern shield för Arduino (6 / 17 steg)

Steg 6: Hur motståndet mäts...

En referens spänning med respekt positiv tillförsel spänna skapas genom användning av Zener dioden (2V). Den genererade i detta sätt spänning referens används för tillförsel av spänning till nuvarande converter realiseras av opamp och PNP integrerade (PMOS) transistorn, på vilken sändare (källa) terminal, justerbar och speciell motstånd förbinds. Spänningen över dessa motstånd är identisk med spänning över Zener dioden. "Arduino" styrelsen kontroller, som för båda växlarna kommer att stängas, definiera på detta sätt genom vilka av båda motstånd kommer att flöda nuvarande. Således två möjliga aktuella värden är möjliga: 10uA, 2.5mA. Dessa strömmar kan justeras mycket smakfullt. Den genererade så ström leds genom uppmätta enheten (motstånd, diod, LED, transistor) och spänningsfallet visades över enheten under test (DUT) används till analoga stift A2 "Arduino" styrelsen.
För VIC (spänning till nuvarande omvandlare) kan användas som väl PMOS eller bipolär PNP-enheter.
Vid första försöket var jag med PMOS NDT2955 enhet. (Jag hade en tillgänglig, och beslutat att använda det). Opamap använde var LM358.
Att göra några tester, har jag funnit att vissa uppmätta data inte är stabilt. Jag hittade att svängningen dök upp. VIC var inte stabil.
Anledningen till detta var: maximal kapacitiv belastning, som LM358 kan köra är mindre än 50pF (utan resistiv isolering).
Utfärda utegångsförbud för kapacitans av begagnade PMOS var 600pF, som gjorde hela kretsen instabil. Sedan har jag ändrat transistorn med PNP integrerade (bipolär Junction Transistor) 2n3906, och banan var stabiliserad.
Med andra ord: typ av opamp och transistor av VIC väljas noggrant. LM358 är inte det bästa valet - det har stabilitetsproblem med hög kapacitiv belastning, har förnuftiga offset och utdata svingen är inte bäst. Om mer precision krävs bättre att välja en R2R (järnväg till rail) input/output opamp med JFET/CMOS (aktuella låg insignal) ingångar, med låg offset.
Den högre förskjutningen i mitt fall skulle vara användbar "funktion", eftersom ytterligare, i programvaran tuning del, jag vill visa, hur denna förskjutning kan korrigeras genom användning av programvaran.
Med hjälp av PMOS transistor, ger oss möjlighet att använda funktionen "belastning/nej ladda" av Ohmmeter, men kunde skapa stabilitetsproblem.
Med hjälp av PNP integrerade har fördelen att kretsen är stabil.
I båda fallen självständigt, som typ anordningar används (OK... mest för PMOS) skapar de små noggrannhet problem.
Anledningen till lägre noggrannhet är begränsad tillverkat motstånd för båda enheterna. Vad är detta menande:
Låt oss ta motståndet sträcker 1000 Ohm. I det här fallet referensström för 2.5mA är passerat genom resistorn, och genererade spänningen används till ADC ingången av Atmega chip. Det motstånd värde, vilket vi vill mäta kan variera mellan 0 Ohm och 1000 Ohm. Spänning Vbest på detta sätt varierar också mellan 0V och 2.5V. Vce (Vds): Collector-sändare / avlopp-source spänningen varierar mellan 0,5 v-3V. Variationen i den nämnda spänningen påverkar direkt collector-sändaren / avlopp-source flyter ström, Vad slutligen resulterar i sämre noggrannhet. De beskrivna fenomenen kan förstås bättre titta på typiska NPN integrerade överföring egenskaper presenteras på bilden.
Denna effekt kan vara i vissa gränser korrigeras av programmet, men om det finns några icke-linearitet effekter korrigeringen blir mycket svårt.