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昨天开源了一个电容触摸的方案，感觉大家对开源兴趣不高，今天再开源个模拟电路《毫欧精度电阻转电压模块》。去年给客户做了个传感器的量产测试台，是一整套系统，这是其中一个小模块，主要用于测量传感器的内阻。要求测量精度是mΩ级，量程是0~3R。感觉有点儿意思，分享给大家。也算是开源了。
功能：
- 0~3Ω小电阻转换成电压，检测精度mΩ级
- 外部直流输入，电压隔离
- 常温环境
- 便于ADC直接读取，不需要额外的ADC Driver
难点和思路：这个电路需求比较清晰,难点是解决噪声及精度。
- 电压噪声：电源的噪声和外部引入噪声就搞个电源隔离一下，再加磁阻和电容。问题应该不大，实在不行再上LDO。
- 低噪：低噪不解决，几个mΩ的电阻全部都被噪声覆盖了，没办法测量到准确的值。这个得解决。要不就搞个偏置好了。把0对应的电压抬高到0.5V。没有这么高的低噪了吧。
- 满量产不用做到电压轨道，也是有干扰，再用仪表放大，便于ADC
- 电路实现：电阻->1个电流源（可调测量范围）->仪表放大器(抬高测量零点加放大)->电压->ADC
- 再加零点校准，斜率校准问题就解决了。
具体方案：
- 电流源 LT3092：最大200mA，1%的初始精度
- 仪表放大器，AD8553，Vos 20uA, 漂移也小0.1uV, 自动归零
- 基准ADR3412：温飘8ppm，还凑合，用在常温环境问题不大, +/-0.1%的初始精度这个够了
- 用变阻器设置电流和VREF电压，再用软件归零和做斜率校准
实际效果：通过校准后，可以稳定的测量到0.5R~3R和客户的LCR测量的值非常接近，可以实现mΩ级。
原理图：
3D效果图：
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阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！
曾经有一段真挚的爱情摆在我的面前，我没有珍惜，现在想起来，还好我没有珍惜……
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发表于 2021-9-7 15:30:55
楼主