本文將對(duì)數(shù)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(duì)數(shù)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(shù)字萬用表方案時(shí)的電阻檔信號(hào)輸入部分所連接的整體示意圖，待測電阻為Rx，芯片內(nèi)部的電阻網(wǎng)絡(luò)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(shí)候選擇不同的電阻網(wǎng)絡(luò)，即可切換不同的參考電阻，不需要在外部再搭建開關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換參考電阻，因此外部信號(hào)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(nèi)部開關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接示意圖，原理是由基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓Vref，COM端的電壓為Vcom，待測電阻為Rx，內(nèi)部參考電阻Rr，整體串聯(lián)成一個(gè)回路，不同檔位基準(zhǔn)信號(hào)的輸出電壓Vref可能不同，一個(gè)原則是使得Rx上的分壓盡可能大，然后使用芯片內(nèi)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(jù)串聯(lián)電路分壓的原理，即可求解Rx的阻值。

推導(dǎo)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(shù)字萬用表方案時(shí)的電壓檔信號(hào)輸入部分所連接的整體示意圖，待測電壓為Vin，芯片內(nèi)部的電阻網(wǎng)絡(luò)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(shí)候選擇不同的電阻網(wǎng)絡(luò)，即可切換不同的參考電阻，不需要在外部再搭建開關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換參考電阻，因此外部信號(hào)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(nèi)部開關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接示意圖，原理是由外部輸入電壓信號(hào)經(jīng)10M電阻到內(nèi)部電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分壓，閉合開關(guān)K1連接COM形成一個(gè)回路。電壓檔測量一般都是經(jīng)過校準(zhǔn)的。不同電壓檔位內(nèi)部電阻網(wǎng)絡(luò)是會(huì)進(jìn)行切換的，一個(gè)原則是使得Rr上的分壓盡可能大，然后使用芯片內(nèi)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(jù)串聯(lián)電路分壓的原理，即可求解Vin的電壓值。

推導(dǎo)如下：

結(jié)語

SD7890芯片巧妙地運(yùn)用了芯片內(nèi)部的電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電阻和電壓的測量，并且外圍電路簡單，抗干擾能力強(qiáng)，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(nèi)（所有測量都是比例測量抵消系統(tǒng)存在的誤差），同時(shí)能夠降低廠家生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。