网友给了我一个成品内阻仪的图纸，大家帮忙分析下电路原理

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 00:03:04

SPKBL 发表于 2023-3-1 23:58
白色的，可以确定是NP0陶瓷电容了

估计不便宜，用这么高级电容，难到是变成直流的电路？

网友给提供的PCB是网友好几天的劳动成果，不知道网友愿意不愿意让贴出来，只贴这个TL062部分，反正这个部分越看越迷茫

截图_2023-03-01_23-59-38.png

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 00:05:20

scoopydoo 发表于 2023-3-1 23:58
赶脚这里画错了，D3的阴极应该和D4的阳极连接在一起的。

可能是画错了，我也没有实物，有的话就方便了

就是这个部分

截图_2023-03-02_00-04-44.png

SPKBL · 发表于 2023-3-2 00:07:21

yjmwxwx 发表于 2023-3-2 00:03
估计不便宜，用这么高级电容，难到是变成直流的电路？

网友给提供的PCB是网友好几天的劳动成果，不知 ...

只是用2个，价格不超过一块钱吧，我猜主要是看中NP0电容漏电小，介质吸附也小，可能是做积分电容之类的？

scoopydoo · 发表于 2023-3-2 00:15:23

yjmwxwx 发表于 2023-3-2 00:05
可能是画错了，我也没有实物，有的话就方便了

就是这个部分

这应该是个保护电路，限制差分放大器的输入电压的。

这里应该是个对称的电路，你把D3阴极和D4阳极连起来，就可以保证放大器两个输入端的电压被限制在0.3V之内。

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 00:15:42

SPKBL 发表于 2023-3-2 00:07
只是用2个，价格不超过一块钱吧，我猜主要是看中NP0电容漏电小，介质吸附也小，可能是做积分电容之类的？

感觉这里很关键才会用这么好的电容，这种电路实在是不了解什么原理，前些日子还看到坛里谈论高级电容万用表里面有用，所以才来问问

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 00:20:27

scoopydoo 发表于 2023-3-2 00:15
这应该是个保护电路，限制差分放大器的输入电压的。

这里应该是个对称的电路，你把D3阴极和D4阳极连起 ...

这个部分我当时看了得有半个小时，实在是看不懂，可能我画错了，为什么用这么多管子

截图_2023-03-02_00-17-40.png

scoopydoo · 发表于 2023-3-2 00:29:02

yjmwxwx 发表于 2023-3-2 00:20
这个部分我当时看了得有半个小时，实在是看不懂，可能我画错了，为什么用这么多管子

两个二极管保证放大器输入端的差模电压不会过高，两个三极管也是当作二极管用的，保证放大器输入端共模电压(对地)不会过高。

之所以用三接管接成二极管来用，应该是因为它们的漏电流更小的缘故。

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 00:35:50

scoopydoo 发表于 2023-3-2 00:29
两个二极管保证放大器输入端的差模电压不会过高，两个三极管也是当作二极管用的，保证放大器输入端共模电 ...

感谢讲解，这下明白了

scoopydoo · 发表于 2023-3-2 01:03:08

yjmwxwx 发表于 2023-3-2 00:15
感觉这里很关键才会用这么好的电容，这种电路实在是不了解什么原理，前些日子还看到坛里谈论高级电容万用 ...

这个电路俺也没看懂，怀疑是画错了。

至于正确的应该是长什么样子俺也说不准，但是，这部分的功能还是可以大致猜测一下的。

从前面差分放大器出来的信号是以地电位为参考点的，这个电路把它提升为以单片机的ADC的基准电压的一半为参考点。

至于那两个电容，应该是起到信号耦合或者滤波作用的。

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 05:26:39

scoopydoo 发表于 2023-3-2 01:03
这个电路俺也没看懂，怀疑是画错了。

至于正确的应该是长什么样子俺也说不准，但是，这部分的功能还是 ...

我也怀疑画错了，但是网友感觉肯定是用万用表测的实物，画这个板他用了好几天仔细检查，要是有实物示波器测下这里到单片机是直流还是交流就明白了，我感觉要么就是变成直流的，要么就是带通滤波。

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 06:13:36

本帖最后由 yjmwxwx 于 2023-3-2 06:17 编辑

信号激励部分再网友热心讲解下基本弄懂了，就是两个采样电阻，模拟开关在两个采样电阻之间切换，MOS管子负责短路其中那个大的。

截图_2023-03-02_05-47-10.png

我用LCEDA画的原理图，是专业版的工程，网友提供的PCB文件就不发了，因为是网友好几天的劳动成果

成品电池内阻仪原理图LCEDA工程.zip (171.18 KB, 下载次数: 133)

这下障碍就都扫光了，虽然看不懂他这交流电路最后部分，但是我做过单片机ADC采集交流的制作，搞这个没问题，我那个还要两个通道切换，放大电路不好搞。。还是仿制成品比较容易一些，我自己搞的内阻仪不行，把仿制的网友都坑了。。

为了弥补被我坑了的网友，我就抄抄成品的这个电路，做一个低成本比较实用内阻仪分享，省的玩个电池还要上百元买个内阻仪，人多力量大，大家多多帮助我，做的时候遇到什么问题再来请教。

xiaoduan · 发表于 2023-3-2 07:49:48

SPKBL 发表于 2023-3-2 00:07
只是用2个，价格不超过一块钱吧，我猜主要是看中NP0电容漏电小，介质吸附也小，可能是做积分电容之类的？

TL062部分只是把交流正弦波偏置到adc量程的1/2处，加上放大幅度，因为adc无法采集负电压。它这个电路没有检波，看样子是用软件算的。其实整个电路思路上和楼主设计的基本一样。用NP0电容可能原因是：为避免零点漂移，必须电容隔离直流，NP0漏电极小，有利。另外，电容容量随温度变化变化会影响放大倍数，以及相位移，NP0电容容量非常稳定。

lidawei1 · 发表于 2023-3-2 22:21:35

正如楼上所说，U4.1用于提供偏置电压，以使adc能够测量完整的正弦波，那个电容参与了分压，所以需要采用温度稳定性好、漏电小的电容。
这个方案电阻部分用的还是CPU内置的adc，也是12位的，因此从理论上说，精度上并不比楼主之前设计的方案高，但因档位多，所以可以测量到较小的电阻。
楼主之前的设计，虽然有不少引起读数不稳的可能，但最主要的问题，还是cpu内置adc性能不足，M4虽然速度快了，但它的adc也同样跳得快，是没有m3稳定的，stm32f103进行较大倍数的过采样，可以得到接近12位的性能，m4就很难，stm8L的主频较f103低得多，其adc性能估计更好，进行过采样后可能获得超过12位的性能。既然内置Adc不合用，那解决方法也很简单，就是用外围的，加一片合适的adc芯片就可以了。至于说放大电路要两个通道切换的问题，如果激励电压能保持恒定，那么就象这里的恒流一样，只需测量一个通道就行了，根本不用切换。

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 22:32:40

本帖最后由 yjmwxwx 于 2023-3-2 23:04 编辑

绕了一个大圈，回到了washu老师给俺设计的电路

当时不听老师给出的正确路线踩了很多坑。。

washu老师当时给设计的multisim仿真文件，就加了两个运放就和成品内阻仪一样了

内阻仪仿真.ms14.zip (196.51 KB, 下载次数: 78)

也不知道是我还是绘制PCB的网友把U6.3和U6.1的+输入画反了，应该是这样

截图_2023-03-02_22-29-37.png

补充内容 (2023-3-3 08:12):
是我画原理图时候画反了。。。

yjmwxwx · 发表于 2023-3-2 23:01:47

lidawei1 发表于 2023-3-2 22:21
正如楼上所说，U4.1用于提供偏置电压，以使adc能够测量完整的正弦波，那个电容参与了分压，所以需要采用温 ...

原来那个方案主要失败在两个方面，一个是运放失调+-5毫伏，而且还用了多级放大，放大1000倍偏个1毫伏都不行。

第二个就是两个通道穿扰问题，比如夹子对夹时候，另一个通道信号比较大会串到夹子这个通道，虽然示波器最低档位测是一条直线，但是放大1000倍就不行了，表现就是夹子对夹的时候电阻会显示负数，差不多夹上1毫欧才变成正数，但是始终被另一个通道干扰，造成读数偏小，测毫欧级别没问题，但是测微欧就不行了。

最后出来的数据都是复数除法后的，受到两个通道的影响，由于两个通道一个是大信号，一个是小信号，而放大倍数只有10、100、1000三个档位，实际到ADC的信号都不大，比如3.33欧档位是没放大的，到ADC的信号才1.几VPP，程序部分感觉还行，就是放大电路不行。

现在最大问题就是穿扰问题，这个不解决就测不了微欧级别，测两个通道可以得到相位信息，但是网友好像不需要这功能，也不需要耐高压功能，实际也可以改成恒流只测一个通道，只要把3.3欧采样电阻上采样反馈回功放那里就可以了，也不是说完全失败，还可以抢救下

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