一种能测量电阻的手机的制作方法

本发明涉及测量设备领域，尤其涉及一种能测量电阻的手机。

背景技术：

常规的用万用表测量电阻的方法是基于万用表设备，万用表红黑表笔与被测对象两端接触，从万用表表盘或者显示器上读取阻值，因此基于万用表测量电阻的方法需要万用表这一测量设备。

普通万用表的测量精度较低，不能测量毫欧级别电阻，并且一般万用表相对于智能手机体积较大，携带不方便，需要定期更换电池。随着移动终端的发展，尤其是智能手机发展，智能手机成为现代社会成员的一个标配，支持四段式耳机也是智能手机的一个基本配置，但目前的智能手机虽然携带方便，却不具备测量电阻的功能。

技术实现要素：

本发明提供一种能测量电阻的手机，用以解决现有技术中测量电阻使用的万用表携带不方便，测量精度不高的问题。

本发明提供了一种能测量电阻的手机，包括芯片和四段式耳机插座，所述芯片上集成有ADC模块，所述耳机插座的四段为：左声道、右声道、参考地和耳机麦克；所述耳机插座的参考地这一段与手机电路板参考地连接；此外，还包括：分压检测模块，所述分压检测模块的输出端与耳机插座的耳机麦克这一段电连接，所述ADC模块电连接于所述分压检测模块的输入、输出两端；其中：

所述耳机插座的参考地这一段和耳机麦克这一段用于电连接外部待测电阻的两端；

所述ADC模块采集分压检测模块两端的电压,再根据所述分压检测模块的电阻值，获得所述待测电阻的阻值。

在现有智能手机的四段式耳机插座和芯片上集成的ADC模块基础上，设计一个分压检测模块，被测电阻的两端连接在四段式耳机插座的耳机麦克这一段与参考地这一段，而耳机麦克这一段与分压检测电路相连，从而使得分压检测模块与被测电阻串联于同一个测试回路中，而手机芯片上的ADC模块跨接在分压检测模块两端，采集分压检测模块两端的电压，再根据分压检测模块的电阻值获得被测电阻的阻值。手机一般随身携带，使用本发明手机无需额外携带万用表，即可轻松测量出电阻值。

进一步优选的，所述分压检测模块包括供电电路、分压电路，所述供电电路与所述分压电路串联，用于提供测试电压；

所述ADC模块包括分析处理单元、和与所述分析处理单元相连的采集单元；其中：

所述采集单元电连接于所述分压电路输入、输出两端，用于采集所述分压电路两端的电压；所述分析处理单元根据所述采集单元的采集值获得所述待测电阻的电阻值。

进一步优选的，所述分压电路包含至少两个分压子电路，所述所有分压子电路并联连接。

进一步优选的，所述分压子电路由开关元件和偏置电阻串联构成。

每一个分压子电路由开关元件和偏置电阻串联构成，所有分压子电路并联，形成了一个偏置电路，开关元件的导通与断开决定了该分压子电路的开关，从而可选用不同的分压子电路测量不同的电阻，提高精度。

进一步优选的，相邻的所述分压子电路中的所述偏置电阻的阻值成比例关系。

将偏置电阻设计成一定的比例关系，方便电阻测量时档位的选择。实际测量中，可直接从最高档位分压子电路进行测量，即选用偏置电阻值最高的分压子电路，如果测量的结果不属于该档位，则可能精度不太高，为了提高精度，可直接根据测量结果选择相应的档位再次测量。

进一步优选的，所述ADC模块还包括控制单元，所述控制单元与所述分析处理模块电连接，且所述控制单元与所述分压子电路的开关元件相连，用于控制所述分压子电路的开关。

通过控制单元来控制分压子电路的开关，选择相应的分压子电路进行测量。

进一步优选的，所述采集单元包括若干采集子单元，且所述若干采集子单元分别电连接于每一个分压子电路中所述偏置电阻两端，用于采集所述分压子电路中的偏置电阻两端的电压。

采集子单元和分压子电路呈一一对应关系，每一个采集子单元采集一个分压子电路中的偏置电阻两端的电压值。

通过设置不同的采集子单元来分别采集不同分压子电路的电压，分工明确。当选择某分压子电路测量时，则该分压子电路对应的采集子单元采集该分压子电路中的偏置电阻的电压。

进一步优选的，所述采集子单元的数量不少于所述分压子电路数量。

设置组数越多可将每一组的测量范围划分更细，当然每一组都可测量超出该档位的电阻，只是精度没有相应档位测量的值高。一般情况下设置三组即可。

进一步优选的，所述控制单元还包括若干控制子单元，所述若干控制子单元分别与一个分压子电路的所述开关元件电连接，用于控制所述分压子电路的开关。

每一个控制子单元控制一个分压子电路的开关，分工明确。

进一步优选的，所述分压子电路中的所述开关元件为MOS管。

MOS管是电压控制元件，可作为本发明的优选开关元件。

本发明有益效果如下：

(1)智能手机具有随身携带的特点，因此方便用户进行电阻测量。

(2)发明利用智能手机已有的四段式耳机插座及微处理器，并设计不同级别被测电阻所需的偏置电路，从而提高了测量电阻的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种能测量电阻的手机实施例框图；

图2为本发明四段式耳机结构图；

图3为本发明一种能测量电阻的手机另一实施例结构连接图；

图4为本发明一种能测量电阻的手机另一实施例结构连接图；

图5为本发明一种能测量电阻的手机另一实施例结构框图；

图6为本发明一种能测量电阻的手机另一实施例电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种能测量电阻的手机，如图1所示，包括芯片和四段式耳机插座100，芯片上集成有ADC模块200，耳机插座100的四段为：左声道110、右声道120、参考地130和耳机麦克140；耳机插座100的参考地130与手机电路板参考地连接；此外还包括：分压检测模块300，分压检测模块300的输出端与耳机麦克140电连接，ADC模块200电连接于分压检测模块300输出、输出的两端；其中：

耳机插座100的参考地130和耳机麦克140用于电连接外部待测电阻的两端；

ADC模块200采集分压检测模块300两端的电压,再根据分压检测模块300的电阻值，获得待测电阻的阻值。

四段式耳机分为国标和美标两种，如图2所示，国标的第三段为MIC麦克，第四段为GND接地，而美标则第三段为GND接地，第四段为MIC麦克。本发明两种耳机插座均可使用。

手机芯片里也一般集成有ADC模块200，所以我们在现有的手机技术基础上，设计一个分压检测模块300，再利用四段式耳机插座100和ADC模块200协同合作，即可实现电阻的测量。相对于传统的万用表测量，更易携带，方便。

ADC模块200采集分压检测模块300两端的电压，其中，分压检测模块输入端采集到的电压值为分压检测模块和待测电阻的总电压值；分压检测模块输出端采集到的电压值为待测电阻的电压值，再根据分压检测模块的电阻，即可获得待测电阻阻值。

较佳的，分压检测模块300包括供电电路310、分压电路320，供电电路310与分压电路320串联，用于提供测试电压；

ADC模块200包括分析处理单元220、和与分析处理单元220相连的采集单元210；其中：

采集单元210电连接于分压电路320输入、输出两端，用于采集分压电路320两端的电压；分析处理单元220根据采集单元210的采集值获得待测电阻的电阻值。

本发明能测量电阻的手机的另一个实施例，如图3所示，在上述实施例的基础上，所述分压电路320包含至少两个分压子电路321，所有分压子电路321并联连接；较佳的，分压子电路321由开关元件和偏置电阻串联构成；较佳的，相邻的分压子电路321中的偏置电阻的阻值成比例关系。

开关元件可选用场效应管比如MOS管，或者IGBT管，三极管等等均可。

设置至少两个分压子电路，每个分压子电路由开关元件和偏置电阻串联构成，相邻的分压子电路中的偏置电阻阻值成比例关系，可根据偏置电阻阻值设置不同的电阻测量档位，在相应的档位测量精度也更高。

比如设置偏置电阻阻值分别为10欧、100欧、1000欧，如果测量的电阻在1000欧以上，我们可选用1000欧的偏置电阻这一档来测量，100欧以上1000欧以下的被测电阻我们选用100欧的偏置电阻这一档来测量，100欧以下的被测电阻我们选用10欧的偏置电阻这一档来测量，实际测量中，由于被测电阻阻值范围未知，故可从最高档1000欧的偏置电阻那一档开始测量，测量出的被测电阻值如果在1000欧以上，则无需再换挡测量，此档位已是最优精度最高的档位；如果测量出的值是5欧，则分析处理单元根据测量出的5欧电阻值在100欧以下的范围，从而需进行第二次换挡测量，选用偏置电阻值为10欧的那一档来测量并将第二次测量的值作为测量值显示到手机屏幕上，此时10欧偏置电阻值即为最优测量档位，精度最高。

本发明能测量电阻的手机的另一个实施例，在上述实施例的基础上，所述ADC模块200还包括控制单元230，控制单元230与分析处理单元220电连接，且控制单元230与分压子电路321的开关元件相连，用于控制分压子电路321的开关。较佳的，采集单元包括若干采集子单元，且若干采集子单元分别电连接于每一个分压电路中偏置电阻两端，用于采集分压子电路中的偏置电阻两端的电压。较佳的，采集子单元的数量不少于分压子电路数量。

较佳的，控制单元还包括若干控制子单元，若干控制子单元分别与一个分压子电路的开关元件电连接，用于控制分压子电路的开关。

较佳的，上述所有实施例中的分压子电路中的开关元件为MOS管。

本发明一种能测量电阻的手机的另一个实施例，结构框图如图5所示，箭头为信号传递方向，本发明可分为5个模块，分别为被测电阻10、测量表笔20、耳机插座30、微处理器40、显示模块50。

测量表笔20：测量表笔20起到连接被测电阻和智能手机的作用，测量表笔20跨接在被测电阻两端用于，测量表笔的另一端插入耳机插座10中。

耳机插座30：耳机插座30作为外部测量表笔20连接到智能手机的物理接口。

微处理器40和显示模块50：测量表笔20测得信号经微处理器40采集及计算，送达显示模块50显示被测电阻实际测量值。

如图6所示为本发明另一实施例的测量电路图，其中微处理器的ADC[4:1]端口用于采集电压信号，例如微处理器ADC为16位ADC，分辨率为1/65536，GPIO[3:1]用于控制偏置电路MOSS管的导通与关断。3个偏置电阻阻值不同，三组偏置电路分别用于测量不同级别阻值的电阻，每组偏置电路上的MOSS管用于控制该组偏置电路的通断，由于MOS在饱和导通时存在0.2～0.3V的压降，因此为了提高测量精度需要采集MOS管与偏置电阻之间的电压作为微处理器处理测量数据时所用实际偏置电压。假设被测电阻估计值为1毫欧，VCC＝1.8V，MOSS管饱和导通压降为0.3V，偏置电阻为10欧姆，因此偏置电路实际的参考偏置电压为1.5V，采样精度为1.5V/65536＝22.89uV，每1毫欧电阻上分担的电压值为：1.5V*0.001/(10+0.001)*1000*1000＝149.985uV>22.89uV，所以可以精确测量1毫欧的电阻。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。