3.2 A/D轉(zhuǎn)換與單片機系統(tǒng)
由于測試量程要達100毫歐、分辨率要小于0.1毫歐，所以A/D轉(zhuǎn)換器的二進制編碼數(shù)至少要達到1000個，相當于10位的A/D轉(zhuǎn)換器�？紤]到噪聲的影響以及A/D轉(zhuǎn)換器的差分非線性DNL、積分非線性NL和量化誤差LSB，選擇16位的串行接口A/D轉(zhuǎn)換器ADS7809。設(shè)定其輸入量程為10V，則分辨率為0.1525mV。當被測量的電阻最大值為100毫歐，恒流源電流為1A時，被測電阻上的壓降為0.1V。為提高測試的精度，將此信號放大100倍達到10V，則理論上0.1毫歐的電阻可產(chǎn)生10mV的電壓降，A/D轉(zhuǎn)換后的讀數(shù)可達65LSB，可充分保證測量的精度。
圖3 精密擴展恒流源電路
4 關(guān)鍵誤差的消除
4.1 硬件濾波電路
由于機體是一個大的導(dǎo)體，其感應(yīng)的干擾信號很強，機上設(shè)備工作時也會產(chǎn)生較大的干擾。而機體電阻是一個比較穩(wěn)定的值，在恒流源的激勵下產(chǎn)生的電壓信號是比較穩(wěn)定的信號，理論上近似如直流。因此在將測量信號加到A/D轉(zhuǎn)換器之前先經(jīng)過一個有源低通濾波器，設(shè)定較低的截止頻率可濾除一切交流干擾。
4.2 軟件濾波
為進一步提高系統(tǒng)抗干擾和噪聲的能力，保證測試的精度，對獲得的測量值進行數(shù)字濾波處理，即進行256次測量后取平均值。經(jīng)過軟、硬件濾波處理后的系統(tǒng)誤差僅僅±1LSB。
4.3 測試連接線及其與機上測試點隨機接觸電阻的消除
恒流源電流流經(jīng)的系統(tǒng)內(nèi)部線路電阻和連接飛機的測試導(dǎo)線的導(dǎo)線電阻可達三十幾毫歐，可作為系統(tǒng)常數(shù)誤差予以消除。
難以消除的誤差是隨機誤差，來自于測試線路與機上連接點的隨機接觸電阻。每次測量時，擰緊測試線的力度不同、接觸表面的清潔度不同，其接觸電阻完全是隨機的，變化范圍可達幾個毫歐。為此采用如圖4所示的測試連接電路予以消除。
圖4 消除隨機誤差的測試連接圖
測試原理是四線測試法。選擇L1~L4四根導(dǎo)線為相同導(dǎo)線電阻的鍍銀導(dǎo)線。M1、M2為機上測試連接點。在同一個測試點上擰緊兩根測試線，L1和L2，L3和L4。導(dǎo)線的另一端接至測試接線盒的接觸電阻小于0.05毫歐的φ6鍍金接線柱。采用手動連接活動鍍金接線片的辦法，構(gòu)成三種測試狀態(tài)：R+接T1、R—接N1，測量出L1、L2及接觸點M1的接觸電阻；R+接N2、R—接T2，測量出L3、L4及接觸點M2的接觸電阻。將這兩個電阻值取平均值作為測試線路的系統(tǒng)誤差。最后測出R+接N2、R—接N1的電阻值，減去上述測得的測試線路系統(tǒng)誤差，即得到機體電阻值。
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