电压、电流、电阻测量解决方案

电压的测量 - 要注意的就是输入阻抗要足够高，不要影响到被测电路，在这部分使用了两个跟随器进行缓冲、一个差分电路。跟随器前面的是分压器，可以将被测的电压幅度按照50:3的比例降压，差分电路使用了虚拟地VGND - 这个VGND的电压为ADC参考基准电压（比如2.048V）的一半，这样在差分电路输出端送到ADC输入端的电压的中点即为VGND（1.024V），这样就可以通过ADC的输入端0-2.048V的变化范围来测量正、负电压。

电流的测量 - 用一个差分放大电路将0.1欧姆上的压差进行10x 放大，根据欧姆定律，就可以算出流过0.1欧姆上的电流，可以测量到1A的电流。这个并联在被测电路上的电阻选为0.1欧姆，就是为了不对被测的电路造成影响。

电阻的测量 - 采用的是分压的原理，将被测的未知阻值的电阻跟已知阻值的电阻构成分压电路，测量分压的电压值，就可以推算出被测电阻的阻值。

由于电阻值的跨度比较大，不可能通过一个已知阻值的电阻来测量跨度很大的未知电阻，因此加了一个开关控制网络，通过数字控制的方式切换不同的阻值，从而达到更精密的测量。在电路中用了6个MOSFET作为开关来切换使用不同阻值的参考电阻。

由于测量中会用到负电压，在这个设计中还用到了电荷泵从+5V产生-5V的供电电压，以及一个基准电压源MAX6106产生2.048的参考电压，并通过电阻分压 + 缓冲得到一个1.024V的虚地电压，提供给运算放大器，将输入的+/-变化的电压偏移到以1.024V这个中间点为电压中点。

　　审核编辑：汤梓红