一種直流電阻測試儀的製作方法
2023-05-17 03:06:01 2
專利名稱：一種直流電阻測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電阻測量技術領域，特別涉及ー種直流電阻測試儀。
背景技術：
現有電阻測試儀一般通過電橋測量法和比較法來測定電阻的的阻值，所測電阻值通過專業表頭來顯示。電橋測量法比較傳統，其根據三個已知橋臂電阻值，求出被測橋臂電阻值，但由於橋臂標準電阻和檢流計靈敏度的限制，電橋測量法所測量的最低電阻大多在兆歐，而且易受氧化，測量精度不高。比較法是將被測電阻和標準電阻串聯通以恆定電流， 再比較兩個電阻上的電壓求出被測電阻。由於使用了標準電阻作為被測電阻的參考電阻，受製造エ藝限制存在著標準電阻的校準誤差及被測電阻與標準電阻的比較誤差，所以比較法也存在測試精度不高和系統穩定性不好的缺點。
實用新型內容本實用新型提供ー種直流電阻測試儀，具有測試精度高及系統穩定性好的特點。為解決上述技術問題，本實用新型採用的一個技術方案是提供ー種直流電阻測試儀，包括測試接ロ、恆流源電路、採樣電路、信號放大電路、AD (digital-analog/模數)轉換電路、信號處理單元及顯示輸出裝置，所述恆流源電路、所述AD轉換電路及所述顯示輸出裝置均與所述信號處理單元連接；其中，所述測試接ロ分別與所述恆流源電路及所述採樣電路連接，所述採樣電路、所述信號放大電路與所述AD轉換電路依次連接。優選地，所述直流電阻測試儀進一歩包括測溼電路與測溫電路，所述測溼電路與所述測溫電路均與所述AD採樣電路連接。優選地,所述顯示輸出裝置為顯示屏。優選地，所述直流電阻測試儀進一歩包括存儲裝置，所述存儲裝置與所述信號處理單元連接。優選地，所述信號處理單元包括單片機及其外接電路。本實用新型的有益效果是本實用新型公開的直流電阻測試儀採用恆流源電路對被測電阻進行通電，使被測電阻產生壓降，再通過AD採樣電路對被測電阻產生的壓降信號進行採集，並經信號放大電路放大，最後由信號處理單元根據電壓值分析計算出被測電阻的阻值，避免了傳統直流電阻測試儀由於電橋在測量直流電阻中的跨線電阻、接觸電阻的影響，同時不需要採用任何比較電阻進行比較，具有測試精度高和系統穩定性高的特點。
圖I是本實用新型直流電阻測試儀的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。請參閱圖1，本實用新型實施例提供一種直流電阻測試儀，包括測試接口 I、恆流源電路2、採樣 電路3、信號放大電路4、AD轉換電路5、信號處理單元6及顯示輸出裝置7，恆流源電路2、AD轉換電路5及顯示輸出裝置7均與信號處理單元6連接；其中，測試接口I分別與恆流源電路2及採樣電路3連接，採樣電路3、信號放大電路4與AD轉換電路5依次連接。信號處理單元6包括單片機及其外接電路，用於接收各個功能模塊發送的信號以及向各個功能模塊發送控制指令。單片機及其外接電路採用的控制存儲晶片、地址鎖存器、解碼器、擴展接口等部件均屬於常規技術，故在此不再贅述。由於電阻測量的精度很大程度上取決於施加在電阻上的電流的穩定性，因此恆流源電路2以高精度穩流模塊YM90102為核心，同時對恆流源電路2的供電電源先用三端穩壓器7809穩壓，消除電源的紋波幹擾，提高恆流特性。由於測量電阻的阻值範圍較寬，需要對不同的阻值範圍施加不同的電流，因此恆流源電路2設有三個電流檔位，分別為O. 5A、1A、6A，電流的控制是由信號處理單元6向採樣電路輸出數字控制信號來控制恆流源電路2的電壓實現的。信號放大電路4以運算器放大器TCL4501為核心，其輸入失調電壓為40μν，噪聲為12ην，具有很高的輸入阻抗。信號放大電路4在設計上採用單級差分放大，避免了多級放大帶來的多級噪聲幹擾和漂移，進而提高放大性能，另外由於測量端為四段輸入法，信號放大電路4的輸入阻抗非常高，輸入信號進入信號放大電路4後極性不會變化，從而提高了信號放大電路4的穩定性。根據被測電阻的阻值範圍，信號放大電路4的放大增益分為四個檔位1、10、100、1000，不同的電流和放大增益決定不同的阻值測量範圍。溫度和溼度對被測電阻的阻值有一定的影響，比如線纜阻值的測量標準是在20°C恆定溫度下測量，但實際測量環境很難達到這個條件，因此在測量電阻時還需要對環境溼度、溫度進行測量，然後將測量得到的阻值轉化為標準條件下的電阻值。直流電阻測試儀還包括測溼電路8與測溫電路9，測溼電路8與測溫電路9均與AD轉換電路5連接，通過AD轉換電路5採集溼度和溫度信號並發送給信號處理單元6。顯示輸出裝置7為顯示屏，比如多位數碼管或者LED顯示器，用以顯示測試結果。當信號處理單元6分析計算出待測電阻的阻值時，顯示屏便直觀地顯示測試結果。直流電阻測試儀還包括存儲裝置10，存儲裝置10與信號處理單元6連接，用以存儲預定的測試條件或者系統動作程序，方便多次測試以及查閱。本實用新型直流電阻測試儀的工作過程如下請參閱圖1，在進行電阻測試時，測試人員首現通過AD轉換電路5採集測溼電路8的溼度信號和測溫電路9上的溫度信號，並將溼度信號和溫度信號轉換為數位訊號發送給信號處理單元6，接著用導體夾具將被測電阻置於測試接口 I處，通過恆流源電路2對被測電阻通以恆定電流。為了保證較高的測試精度，每次測試前最好預熱，當環境溫度較低時，最好空測兩次。恆定電流通過被測電阻時會在被測電阻上產生一個壓降，當被測電阻上產生壓降時，採樣電路3採集到壓降信號，壓降信號由信號放大電路4進行放大並發送到AD轉換電路5，AD轉換電路5將電壓信號轉為為數字量由信號處理單元6的單片機讀入，單片機根據電流值和電壓值計算出被測電阻的直流電阻，並將結果輸送到顯示輸出裝置7顯示，反饋給測試人員。同時，測試人員還可以通過改變恆流源電路2的輸出電源大小，測試不同阻值的被測電阻。綜上所述，本領域技術人員容易理解，本實用新型公開的直流電阻測試儀通過直接測量被測電阻的壓降，結合已知的恆流源電流大小，通過物理常識計算出被測電阻的阻值大小，測試精度高，誤差很小。與現有電阻測試儀相比，本實用新型的直流電阻測試儀不需要採用任何比較電阻進行比較，具有測試精度高和系統穩定性高的特點。以上所述僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在 其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
權利要求1.ー種直流電阻測試儀，其特徵在於，包括測試接ロ、恆流源電路、採樣電路、信號放大電路、AD轉換電路、信號處理單元及顯示輸出裝置，所述恆流源電路、AD轉換電路及顯示輸出裝置均與所述信號處理單元連接；其中，所述測試接ロ分別與恆流源電路及採樣電路連接，所述採樣電路、信號放大電路與AD轉換電路依次連接。
2.根據權利要求I所述的直流電阻測試儀，其特徵在於，所述直流電阻測試儀進一歩包括測溼電路與測溫電路，所述 測溼電路與測溫電路均與AD轉換電路連接。
3.根據權利要求I所述的直流電阻測試儀，其特徵在於，所述顯示輸出裝置為顯示屏。
4.根據權利要求I所述的直流電阻測試儀，其特徵在於，所述直流電阻測試儀進一歩包括存儲裝置，所述存儲裝置與信號處理單元連接。
5.根據權利要求I所述的直流電阻測試儀，其特徵在於，所述信號處理單元包括單片機及其外接電路。
專利摘要本實用新型公開了一種直流電阻測試儀，包括測試接口、恆流源電路、採樣電路、信號放大電路、AD轉換電路、信號處理單元及顯示輸出裝置，該恆流源電路、該AD轉換電路及該顯示輸出裝置均與該信號處理單元連接；該測試接口分別與該恆流源電路及該採樣電路連接，該採樣電路、該信號放大電路與該AD轉換電路依次連接。本實用新型公開的直流電阻測試儀採用恆流源電路對被測電阻進行通電，使被測電阻產生壓降，由信號處理單元根據電壓值分析計算出被測電阻的阻值，不需要採用任何比較電阻進行比較，具有測試精度高和系統穩定性高的特點。
文檔編號G01R27/14GK202758003SQ20122039608
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月12日 優先權日2012年8月12日
發明者李剛, 何軍虎 申請人:湖北儀天成電力設備有限公司