80C51单片机电缆线阻的测量电路设计+电路图(2)

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4.2 编程思路与程序流程 19

4.3 全部程序 20

5 软件的调试和仿真 27

5.1 Proteus软件 27

5.2 各模块设计的仿真电路图 27

5.3 软件的调试 29

5.4 仿真测量的具体原理 29

5.5 电阻仿真测量的测试结果 30

5.6 误差分析 30

结论 32

致谢 33

参考文献34

附录A 元器件清单 35

附录B 完整电路设计图 36

1 引言

1.1 研究背景和研究意义

电缆一般是指由内部的互相绝缘的导体和外部的绝缘保护层构成的电线产品，用来传输信息和电磁能以及转换电磁能。每组互相绝缘的导线大都环绕着一根中心扭成一起，外部则包裹着绝缘的覆盖层。因此电缆有着内部通电和外部绝缘的特征[1]。

19世纪末我国的第一条地下电缆在上海投入使用，但是当时使用的橡皮绝缘铅保护套的照明电缆还是从西方进口的。直到上世纪30年代末，我国才自行研发生产出自己的电缆产品。在建国之后，随着国家对工业建设的大力支持，电缆行业获得了飞速的发展，第一个五年计划后国家年导体产量数万吨，是建国前的3倍之多。改革开放后，中国经济获得了快速的发展，家用电器也随之兴起和普及，彩电、冰箱、空调等家电走进了千家万户，于是细漆包线等相关电缆产品需求量激增。由此电缆不再专门为工业生产服务，具备着传输信息和电力功能的电缆逐渐成为人们日常生活中不可替代的一部分。

目前在国内，电缆已经比肩汽车成为了第二大产业，不管是在国内市场的占有率还是自身产品的品种满足率都已经接近了九成，被广泛地应用于煤矿工业、信息通讯、电气设备、电力系统等各行各业。而在国际上，中国的电缆生产总值已经成功超越了美国，一跃成为世界上的电缆生产第一大国。包括电缆在内的中国电子技术行业已经进入了快速发展的时代，新兴的电缆工厂如雨后春笋般地出现，整体的行业技术生产水平也由此得到了长足的进步。

但是在电缆产业获得飞速发展的同时，目前市面上的电缆产品质量却参差不齐，安全问题也层出不穷。其中相当一部分产品因为其电阻的不精确测量而导致长期在过负荷状况下运行。电缆中的导体在工作过程中时会受电流热效应的影响而发热，除此以外绝缘介质的损耗和电荷的集肤效应都有可能造成额外的热量产生，由此带来的高温会进一步导致电缆发生老化和故障[2]。

综上，在电缆的使用过程中，线阻是一个重要的技术参数。错误地估算电阻将带来的能量损耗，甚至直接影响着生产效率和生产安全，因而精确地测量较长电缆的小电阻将成为电缆生产与应用的关键。面对上述的实际问题，本文也将着力于如何解决对电缆中微小线阻的精确测量的难题。

1.2 研究现状

2 总体设计方案

如图2.1所示，在查阅资料发现，在实际生产应用中为了保证传输效率，大部分电缆的电阻都会设计的非常小，通常每公里长的电阻低于1Ω。因此本课题中对电缆线阻测量的研究可以等效为设计一个可以精确测量微小电阻的电路系统。