使用ADC精准测量电阻阻值

本篇文章介绍通过在提供的电路中接入一个待测电阻，通过ADC的测量值A,求出其输出电压，再求出一系列参数，得出最终待测电阻的公式，达到精准测量接入电路中电阻的阻值。

下面先给出电路图：

图中左边部分为电桥测量电阻的方法,R2就是接入的待测电阻，R10为0R,可以忽略不计，所以电路可以简化为：

由于左边的两个输入电压很小，所以需要右边的运算放大器电路对电压进行放大，使得得到的输出电压范围在ADC参考电压范围内尽可能的宽，这样使用ADC就能更加精确地测量到电压值。

现在假定ADC系统的参考电压为Uadc，ADC采样位数为12位，那么Uo的计算公式如下：

Uo = A / 4096 * Uadc

而Uo也是运放的输出电压，根据电桥网络和运放进行计算可以得到：

Uo = R2/(R1+R2) * Uref * m

将两个式子合并就得到了：

R2/(R1+R2) * Uref * m = A / 4096 * Uadc

那么到了这边我们只需要求出R1与m，待测电阻R2的公式自然就出来了，那么怎么求呢?

我们先让Uref的电压等于ADC电路中的电压Uadc，然后剩下两个未知数R1和m我们就需要两组已知的点来求出参数R1和m。这样取第一个点的测试电阻为R21，AD值为A1，第二个点的测试电阻为R22，AD值为A2，带入到式子中去，就求出来了R1的阻值了，R1求出来了那么m也可以求出来了，两个未知数两个方程，简单。

综上所述整理可以得到：

R2 = A * R1 / (4096*m - A)

最后的式子已经简单到只需要A、R1、m就能计算出来R2的阻值了，并且使用的R1和m都是我们自己计算出来的值，而不是直接使用理论计算出来的值，精度提高了不少，至于A就是AD测得的值我们可以用万用表测Uo的值，然后在反推出来，这样可以帮助我们计算验证。同时我们可以发现由于Uref=Uadc，所有计算竟然和Uref、Uadc没有关系了，也就是说不管Uref、Uadc怎么变动，只要Uref和Uadc一直是相等的，所有参数和阻值的计算都不涉及到Uref和Uadc。但是我们最好要保证Uadc的稳定，不然测量出来的AD值会不准确的。