基于单片机的电桥平衡自调节设计

3．2 软件设计
图5为电桥平衡自调节程序流程。首先初始化SPI、单片机内部DCO时钟、A／D转换器等。在平衡调节过程中，采用与电桥平衡值最接近原则。设电桥平衡值为V，电桥指针未指向终点，指针移动时必会出现V-△V1和V+△V2两个近似值，则取|△V1|和|△V2|之间的最小值。当指针移动至全部电位器抽点后还无法调节到V值左右，则MSP430F2002发出信号使得发光二极管灯亮，并选定最接近的V值为平衡初始值。测试仪在测量完膛压曲线后，通过计算机初值校正，最终获取正确的膛压动态曲线。

4 实验结果
每一个应变式测试仪要测量火炮膛压前，首先要通过油压标定机分析其静态特性，只有通过多次实验才能估算出测试仪触发值的大小。应变式测试仪在进行静态校准前，通过高精度万用表记录下来的15次实验的自平衡调节值如表1所列。由于弹性壳体具有弹性后效，在每次泄压后都必须在正常大气压下保持一段时间。由表1可知，该测试仪壳体在受到450 MPa压强后能恢复到最初状态，未发生塑性变形，各组自平衡调节后的值之间偏差小，而调节所用时间不到5 s，调节后MAX5402功耗只有100 nA。可见，该电桥平衡自调节电路设计是可行的，满足火炮膛压测试仪低功耗、小体积、封闭式等要求。

结语
在应变式火炮膛压测试仪的测量电路设计中，仅用一片MAX5402与单片机结合就实现了电桥的自平衡调节；同时，数字电位器的高可靠特性也使得整个仪器的工作稳定性得到了保证。若要使测试仪体积更小、功耗更低、重复性更好，可采用封装更小、功耗更低、抽头数更多的数字电位器替代。