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標題: 5位半的萬用表硬件開源設計資料分享 [打印本頁]

作者: 臨淵丶 時間: 2017-12-7 10:46
標題: 5位半的萬用表硬件開源設計資料分享
前段時間，項目需要，做了一個1ua~100ma的電流，0v~12v電壓檢測項目。在網上找到了一個不錯的資料。5位半開源設計萬用表硬件。
采用TI的24位ADC。

萬用表輸入電路部分：

1、繼電器切換電壓輸入高量程或者2V基本量程，高壓分壓比最高1/1000
2、用繼電器來選擇電阻測量或是電壓測量，繼電器最好選擇小體積的雙線圈磁保持繼電器。
3、對于電流測量，可以采用阻值更小的檢流電阻，配合零漂移運放。
4、COMM是虛地，來自2.5V基準緩沖后輸出或者采用+5V分壓取得。
5、分壓電阻預留了CADDOCK 1776-C481精密陶瓷薄膜排阻的位置，也可以使用分立低溫漂精密電阻代替。
6、采用SOP8雙運放，需要是RRIO精密低Ib并且低噪聲品種，甚至零漂移的，如AD8629等
7、采用虛地單電源結構后，大大簡化了電路。
8、放電管漏電極小，壓敏電阻MOV漏電稍大。
9、分壓量程切換模擬開關需采用+5V，低Ron，低泄漏的品種
10、電壓基本量程平時輸入電阻10M歐，當測電阻時10M歐電阻斷開，成高阻態

模數轉換及基準電路

1、采用了LTC6655-2.5，可直接驅動100uF的大電容，省去了基準緩沖，簡化了電路
2、COMM電位緩沖驅動采用可驅動容性負載的結構，為減小體積采用了SOT23-5運放，通用運放即可
3、增加TVS管用來保護電路，防止意外
4、ADC差分輸入的濾波電容最好采用薄膜PPS電容，或者用C0G陶瓷貼片電容(注意陶瓷電容有壓電效應)
5、模擬供電采用12V輸入供歐姆恒流源，二次穩壓5V后提供運放及ADC
6、數字電路供電3.3V采用獨立的D5V供電穩壓后獲得，基于性能考慮數字、模擬要獨立的供電
7、注意ADC 基準輸入電容，精心選擇低ESR的品種，POSCAP聚合物鉭電容、普通鉭電容、X7R陶瓷電容。。。
8、模擬和數字地直接在ADC芯片下方銅箔直接連接，但是布局上嚴格區分模擬和數字電路，并且地平面做分隔

萬用表電阻測量恒流源

1、采用雙4位模擬開關，用開爾文方式來選擇電流源，模擬開關需低泄漏品種
2、由于電流非常小，最低僅1uA因此要注意PCB漏電、多用等電位方式
3、4個量程電阻采用低溫漂的MELF晶圓電阻
4、5+2電阻采用同規格的低溫漂MELF晶圓電阻。

萬用表外圍電路

1、電感采用1812 SMD貼片電阻封裝，可以適用SWPA
3015 / 4030 / 5040 型功率電感
2、電容可采用22uF的1206 X7R + 0.1uF 0603 陶瓷電容
3、共模電感可選

1、由于高精度ADC電路對模擬供電干擾非常敏感，DCDC的紋波噪音高達200mVpp，故采用DCDC方案需要加強濾波，濾波需采用一串不同容量的電容并聯。
2、不確定采用DCDC方式對精密模擬電路所造成的性能損失，故增加了預留了+15V線性供電插座焊盤
3、電路設計采用共模電感加強濾波切斷來自DCDC的共模干擾，可視實際情況是否焊接
4、DCDC將5V變換成15V后，先穩壓至12V供恒流源，再二次穩壓得到5V，供其他模擬電路
5、模擬電源消耗電流不超過40mA，考慮到模擬和數字電路的布局優化，將模擬電源供電入口安置在PCB右側中間
6、+5VA電源是從+12V穩壓而來，因此要考慮到耗散功率500mW左右，需將產生的熱量對ADC和基準影響也考慮進去
7、DCDC輸出紋波噪聲高達200mVpp，且處于數百KHZ高頻，此時ADC、運放及LDO的PSRR是極差的，會造成ADC讀數嚴重跳動，故采用LC+LC濾波方式
8、+12V供電采用一級LT1763 LDO穩壓
9、+5V供電采用二級并聯穩壓，由于電流小并且穩定，故采用TL431精密并聯基準穩壓，計算好TL431輸入串聯電阻，使其能滿足供電電流并消耗主要功率。

關于與主控板的接口
萬用表電路類似PMOD標準TYPE2 規范
采用12PIN 2.54mm間距的插座通過排線與控制板連接
12PIN 接口定義如下：
1 : SS       2  : INT
3 : MOSI    4 : NC
5 : MISO    6 : IO7
7 : SCK       8 : NC
9 : GND    10: GND
11: 5V       12: 5V
其中 SS / INT / IO7這3個引腳均可以采用STM32的普通GPIO
電路輸出為3.3V CMOS電平，可承受5V

原理圖51hei下載地址（pdf格式的清晰電路圖）：

5位半萬用表.zip (8.4 MB, 下載次數: 934)

作者: GUOXUAN 時間: 2017-12-8 21:37
感覺好復雜呀,給我全部元件我都可能裝不起來.

作者: wfliu 時間: 2018-1-5 23:35
好復雜，還是要學習一下，謝謝分享

作者: 白哎哎 時間: 2018-2-26 22:44
謝謝分享

作者: coulomb 時間: 2018-3-1 00:59
很不錯，有參考的價值。頂一個！

作者: qa490739173 時間: 2018-3-4 23:17
感謝分享

作者: yys1990 時間: 2018-3-16 17:16
謝謝分享！！學習一下

作者: lt9815124 時間: 2018-3-20 23:35
謝謝分享！！學習一下

作者: jxgxlm2008 時間: 2018-4-10 09:28
好貼，mark！

作者: tieq1952 時間: 2018-4-12 07:09
謝謝分享,學習了

作者: gggge123 時間: 2018-5-28 19:49
very good!

作者: samchiou 時間: 2018-6-20 08:59
這資料非常好，感謝樓主分享

作者: samchiou 時間: 2018-6-20 09:23
很讚的資料，感謝樓主無私分享

作者: 太陽黑子1 時間: 2018-6-24 21:23
非常不錯，謝謝！

作者: 太陽黑子1 時間: 2018-6-24 21:24
非常不錯，太謝謝了！

作者: bnjzhang 時間: 2018-6-26 21:22
感覺好復雜呀

作者: qwaq32 時間: 2018-6-28 11:40

感覺好復雜呀,給我全部元件我都可能裝不起來.

作者: wwdragonfly 時間: 2018-8-17 13:33
學習一下，謝謝分享

作者: mjwzdhxhn 時間: 2018-8-22 19:09
看來真的要從基礎開始學才行啊！真心看不懂！不過真心是好貼

作者: Jpower 時間: 2018-8-31 20:19
資料很全，值得學習

作者: WORKSP 時間: 2018-9-1 22:37

謝謝分享！！學習學習！，

作者: WORKSP 時間: 2018-9-1 22:39
學習一下

作者: jiangqq 時間: 2018-9-7 20:18
感覺好多了，終于找到了.

作者: fsj5098 時間: 2018-9-7 22:24
感覺好復雜呀,給我全部元件我都不一定能裝起來.

作者: pxm2599 時間: 2018-9-20 14:57
厲害了，很強的功底啊！高手！

作者: tttx123 時間: 2018-9-23 00:58
謝謝分享，資料很全

作者: 小小卋界 時間: 2018-10-31 15:59
感謝分享！！！

作者: 1315150719 時間: 2018-11-27 17:57
感謝分享，一時間還看不懂，先mark一下

作者: qwtjhtjh 時間: 2018-12-5 21:37
好東東！點贊！

作者: qwtjhtjh 時間: 2018-12-5 21:50
有點難喲！

作者: beta500 時間: 2018-12-13 16:41
正需要這個表，多zei

作者: beta500 時間: 2018-12-13 16:43
第一張圖是空白，怎么回事

作者: mamahuhu121 時間: 2018-12-18 13:24
跟著這等好帖學習著做

作者: qewtggg 時間: 2019-1-23 09:06
頂一下，跟著學習學習

作者: mirage 時間: 2019-1-29 09:17
要是有套件出一定要一套

作者: wveryw 時間: 2019-3-16 15:32
謝謝分享，學習學習

作者: kaisa0826 時間: 2019-3-22 15:08
正好參考下，有沒有國外的一些原理圖

作者: 艱難018jin 時間: 2019-3-28 01:04
很好學習一下

作者: ssht428 時間: 2019-4-10 22:16
頂一下，跟著學習學習

作者: wade_tan 時間: 2019-4-12 10:50
謝謝分享

作者: dm8510 時間: 2019-4-26 00:49
謝謝分享

作者: 盛世游龍 時間: 2019-4-30 14:25
謝謝樓主分享！

作者: 人工智能威力 時間: 2019-5-2 12:47
感覺好復雜呀,給我全部元件我都不一定能裝起來.頂一下，跟著學習學習

作者: 小小白吧 時間: 2019-5-2 18:12
值得學習

作者: 藍￡雨 時間: 2019-5-4 01:13
很讚的資料，感謝樓主無私分享

作者: 繁星艾爾 時間: 2019-5-4 10:06
感謝分享

作者: hanbing333444 時間: 2019-5-10 23:43
好資料，謝謝樓主分享。

作者: yangzhesmu 時間: 2019-5-17 11:00
太棒了！感謝分享

作者: yangzhesmu 時間: 2019-5-17 11:01
太棒了！感謝分享

作者: yangzhesmu 時間: 2019-5-17 14:08
樓主能否私信分享，新人黑幣有不起

作者: jiangquancai 時間: 2019-5-19 19:56
這才是好東西。比賽用舒服啊

作者: A_MUMU 時間: 2019-5-20 09:41
謝謝分享，感覺很復雜

作者: 遷就 時間: 2019-5-20 12:24
謝謝分享

作者: harly2200 時間: 2019-5-22 10:00
謝謝分享，樓主好人

作者: lhb780511 時間: 2019-5-29 20:56
都是大神啊，下載資料，做一個！

作者: lhb780511 時間: 2019-5-29 23:52

beta500 發表于 2018-12-13 16:43
第一張圖是空白，怎么回事

那是３D文檔，用ADOBE的PDF閱讀器，設置信任文檔，就能看見3D文檔了，是PCB的3D預覽圖，支持旋轉，縮放，就像AD軟件的3D預覽模式。

作者: waspxyz 時間: 2019-5-30 08:30
謝謝分享，好好學習一下

作者: Sampkia 時間: 2019-6-3 20:00
頂正好需要謝謝分享

作者: 1980yangfei 時間: 2019-6-4 12:31
謝謝樓主分享！下載學習

作者: 老愚童63 時間: 2019-6-7 10:29
高精度儀表業余制作非常困難！要獲得高精度的電阻并不容易，所以，自制高精度儀表不容易，成本也不劃算。不如購買成品。當然，作為DIY，電路可以給愛好者提供參考。

作者: 風吹群起凍雞雞 時間: 2019-6-8 10:45
樓主好人一生平安！

作者: 夢園心田 時間: 2019-6-15 23:46
好東西(▽)感謝分享

作者: jim_Lu 時間: 2019-6-26 15:59
為什么最近老是下載不了？分是扣了

作者: lqb7733 時間: 2019-7-24 15:10
學習一下！！！！！

作者: hyq-chip 時間: 2019-8-10 13:55
謝謝分享

作者: 586486 時間: 2019-8-22 22:15
非常好的學習材料。謝謝分享。

作者: wozailijiang 時間: 2019-8-23 14:10
感覺好復雜可能裝不起來.

作者: kanwoe 時間: 2019-8-23 21:57
感謝樓主的分享，下載學習電路設計知識。

作者: tieq1952 時間: 2019-8-24 06:39
謝謝分享!!!

作者: coulomb 時間: 2019-8-24 15:43
感謝分享

作者: gowin31581191 時間: 2019-8-30 00:32
好利害，高手高手高高手

作者: 藍￡雨 時間: 2019-10-15 22:18
好資料，謝謝樓主分享。

作者: fawstar 時間: 2019-10-25 10:25
用過福祿克的五位半，真心覺得樓主了不起

作者: aaa2742 時間: 2019-11-3 12:14
謝謝樓主

作者: kssxdz 時間: 2019-11-4 19:51
謝謝分享！！！

作者: luoronglove 時間: 2019-11-11 11:19
要是有套件出一定要一套

作者: ftron 時間: 2020-1-19 09:56
有能測量電感的嗎？

作者: lxm5200 時間: 2020-1-27 23:50
這個不錯來學習學習

作者: fjc4445 時間: 2020-2-1 21:19
非常不錯，太謝謝了！

作者: yizhenfeng 時間: 2020-2-29 11:47
太復雜了。搞不懂。有套件的話可以玩玩、

作者: aide51 時間: 2020-2-29 14:57
這個蠻復雜的，做起來要很多技術含量的

作者: xxmxmxm 時間: 2020-3-3 16:41
感謝分享

作者: qfg138 時間: 2020-3-5 19:38
軟件復雜

作者: xiniukeji 時間: 2020-3-5 22:04
謝謝分享！！學習一下

作者: ygy520 時間: 2020-11-12 15:17
感覺好復雜呀,

作者: gmh0601 時間: 2020-11-26 14:12
樓主辛苦了，謝謝了。

作者: akaichan 時間: 2021-3-28 10:49
太精密了, 學習一下

作者: cooleaf 時間: 2021-3-28 12:03
這個蠻復雜的，可以在理論層面學習學習！！感謝分享！！

作者: 149764943 時間: 2021-4-11 00:44
手殘黨表示焊接是一大難事

作者: KL泡泡調 時間: 2021-4-12 22:50
謝謝樓主分享，可以拿來學習學習

作者: xlyuan 時間: 2021-4-13 11:39
牛人，下圖看不明白，請問在這里有什么作用的？謝謝！

作者: cs815007807 時間: 2021-4-15 11:41

不錯的開源項目

作者: huangxianbing 時間: 2021-5-27 13:33
看起來挺復雜的感謝樓主的分享

作者: dod1.3 時間: 2021-6-1 08:01
授人以漁

作者: aide51 時間: 2021-6-4 22:36
這個有個參考價值值得分享

作者: th632136402 時間: 2021-7-2 22:39
smv 4線 5W 0.130PPM,是什么東西

作者: jxdianqi 時間: 2021-7-2 23:29
挺復雜的，diy的話簡單點的電路比較好

作者: 龍小白 時間: 2022-9-17 14:53
有沒有做出來的，分享一下

作者: 1018080881 時間: 2023-6-12 08:42
難制作嗎

作者: yyzf998 時間: 2023-7-2 07:43
樓主，源代碼能給我一下嗎？我想玩玩。感謝！！

歡迎光臨 (http://www.zg4o1577.cn/bbs/)