精密数字毫安表

一、产品简介

一款可以用于精密毫安电流测量的数字电流表模块，具有四位半分辨率（最大10240字），DC±100.00mA测量量程，0.1%FS精度。。

二、应用场景

1、 作为模拟量信号数据采集模块，如工业应用的4～20mA模拟量测量，模块具有高分辨、高精度的特点，可以作为模拟电流数据采集仪表。

2、 作为高精度电流表表头，模块已集成了放大、保护功能的模拟前端，可以作为高精度的毫安表，并且具有电池供电可实现手持应用，为常规万用表做补充应用。

三、产品概述

1、 采用18位模数转换器MCP3421（实际使用16bit），具有10ppm的INL，集成2.048V±0.05%电压基准。

2、 使用1Ω取样电阻，可选R0805封装或R2512封装其一焊接，总内阻约11Ω（选用贴片自恢复保险时）。可更改取样电阻大小实现电流测量量程的更改。取样电阻与测量电流量程关系为R×Imax=0.1（更换取样电阻时注意电阻功率）。

3、 采用SGM8552轨到轨精密运放作为模拟前端。

4、 主控采用STC8H8K64U单片机。

5、 带保护电路，自恢复保险丝作过流保险，自恢复保险规格0.12A，针对不同电压耐压可选插件或贴片自恢复保险（F1和F2任选其一，或根据插件焊盘使用一次熔断保险管）。取样电阻限幅0.7V，减少损坏可能。（演示中选焊了贴片自恢复保险和选择香蕉头输入）

6、 显示采用1.3寸OLED显示屏，显示清晰直观，BOM表中未含有，请自备或购买。具体参数见产品参数4。

四、产品参数

1、 设计测量量程DC±100mA，实际ADC量程可达±102.4mA，输入端子为4mm香蕉头接线端子或5.08接线端子（根据需要选择焊接）。PCB背面A+和A-为香蕉接头的接线安装焊盘（A+为正端）。

2、 充电输入需求5V/1A，采用USB-C输入，电池型号为14500锂电池，标称电压3.7V。

3、 初始测量精度为0.1%FS。

4、 OLED为IIC接口，SSD1312驱动，从机地址0x78，3.3V供电，管脚排列GND、VCC、SCL、SDA。       

五、使用说明

1、 为模块接入14500锂电池（注意正负极），或接入USB电源。

2、 按下电源开关，模块上电，OLDE屏点亮显示当前数据。

3、 将万用表表笔接入左侧红色和黑色接头，红色为正端，黑色为负端。

4、 下方的按键分别为清零按键ZERO、冻结键HOLD。单击即可进入相关功能。

5、 首次使用时请将仪表零位校准，方法为短接表笔，单击ZERO键，屏幕显示zero即已完成零位校准，之后松开按键即可。若需要再次校准零位，重复一遍即可。

6、 若需要恢复初始零位，长按ZERO键，待屏幕显示rest后松开按键，根据菜单页面提示确认或取消即可。

7、 单击HOLD键，仪表在采样或冻结间切换，采样进行中时左上角光标闪烁，同时显示RUN，再次单击HOLD键，仪表暂停采样进入冻结状态，光标不再闪烁，显示HOLD。

六、备注

1、 烧录需要准备CH340 USB转串口模块，请自备。

2、 本模块需要下载代码驱动（硬件+软件），提供hex文件供烧录，代码开源。代码用KEIL4开发，工程名为Mil_AMP_Meter.uvproj。详见附件。

3、 代码烧录文件使用STC官方烧录软件以串口下载方式烧录，软件及烧录教程在附件中。

4、 本模块保护电路保护能力有限，切勿超过量程使用或接入电压源中，以免造成元件烧坏或人身伤害。

5、 电路中运放周边的电阻请全部使用0.1%精度25ppm的精密电阻（或更优）。以实现测量精度（测试中的电阻为0.1%、25ppm），具体电阻设计需求精度可打开lceda工程查看属性。

6、因测试仪器输出量程有限，未覆盖满量程，且精度为0.05%，尽管测试中0-25mA量程中最大误差其实在±0.05mA以内,但是用0.05%标准表标定0.05%待测表是不合理的，所以将模块精度定为了0.1%。手里有更高精度校验仪表的大神，可以标定一下看看最高能到多少精度。

7、 某宝购买元件，BOM成本约为20元（不含电池和OLED屏）。

8、 PCB尺寸为96*65mm双层板，双面布线，元件单面排布，背面仅有电池座。

七、测试视频

视频演示了用信号发生器（0～25）mA输出档作测试信号，模块未做量程校正标定，仅作零位校准。信号发生器从0mA逐渐增加输出信号至25mA。观察模块显示数值情况。因仪表输出有限，测量误差可参考。（测量仪器输出量程0-25mA,精度0.05%）。