贺君鹏

（西安外事学院 工学院，陕西 西安 710077）

随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的不对更新，特别是单片机的普及，使得测量以及控制仪器仪表技术也相应的得到发展与创新。但目前市场上常见的电流测量仪器多以指针式为主，指针式仪器因其本身特点，存在很多的不足，特别是对小电流的测量，具有测量不够准确，易受干扰，显示误差累计等缺点[1-2]。所以采用单片机设计的数字式测量仪器得到了社会的高度需求。数字电流表是将测得的模拟电流量经过A/D转换实现数字化，相对针式电流表有着测量数据准确，精度高，测量简单，易读取数据的特点，类似数字式万用表，有着相当的实用性。通过选用16位的A/D转换器，使测量误差提高到≤0.000 01 A以下。通过档位控制，使测量范围有1～10 mA，10～100 mA，100～1 000 mA，多个档位的测量，实现毫安级电流的毫安级测量。

1 系统方案

1.1 系统思路和设计框图

1.1.1 系统思路

模拟量转化成数字量需要AD转化器，而AD转换器是对输入电压U的数字化，不能对电流I进行数字化，所以应先将测量电路的电流I转换成电压U，可通过在测量电路中串接一个采样电阻R，完成电流向电压的转换U（U=IR）。然后A/D转换器把模拟电压U转换成数字量，发送给单片机，单片机对数据进行读取、储存、分析和计算，得出电流结果。最后单片机与液晶显示器之间进行通信，完成电流的显示[3]。系统设计框图如图1所示。

1.1.2 设计框图

图1 系统设计框图Fig.1 System design

1.2 方案选取

1.2.1 微处理器

MSP430系列虽然本身集成了AD转换模块，使外围电路简单化，但是其程序编写相当复杂，且本身集成的AD转换器的精度很难达到系统的要求。……