一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，特点是其包括嵌入式微处理器，分别与该嵌入式微处理器电信号连接的高精度恒流源、高精度A/D转换器，以及与该高精度A/D转换器电信号连接的模拟检测电路，所述高精度恒流源和所述模拟检测电路均分别与被测单元电信号连接，所述嵌入式微处理器还外连接一大屏幕显示单元、键盘。该技术方案对电阻、电阻率、电导率的测试精度高、高智能化，可以和电脑上位机相连接，完成数据的自动化记录、统计、分析，另外能够实现对温度和压强的自动同步测试，自动计算温度补偿。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，特点是其包括嵌入式微处理器，分别与该嵌入式微处理器电信号连接的高精度恒流源、高精度A/D转换器，以及与该高精度A/D转换器电信号连接的模拟检测电路，所述高精度恒流源和所述模拟检测电路均分别与被测单元电信号连接，所述嵌入式微处理器还外连接一大屏幕显示单元、键盘。该技术方案对电阻、电阻率、电导率的测试精度高、高智能化，可以和电脑上位机相连接，完成数据的自动化记录、统计、分析，另外能够实现对温度和压强的自动同步测试，自动计算温度补偿。【专利说明】—种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统
本技术涉及一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，属于国际专利分类表中“G01R测量电变量；测量磁变量”
。
技术介绍
在各种材料的特性测试方面，电阻、电阻率、电导率是其中一个重要的测试参数。 目前常用的电阻率测试仪，使用的是普通电阻测试仪，其电气原理如说明书附图1，直流电源经过场效应管调整经过标准电阻输出恒流电流，电流在标准电阻上产生的压降进入电流检测控制部分，由电流检测控制部分输出相应的控制电压，控制场效应管的导通，达到恒流。切换不同的标准电阻就可以输出不同的恒流电流。被测件上的电压经过电压检测部分送入16位AD转换，由8位微处理器完成计算，计算结果输送至数码管并显示出来。 现有的电阻率测试仪器使用的标准电阻是25PPM左右的温度系数，长期稳定性不是很好，因此恒流源的温度系数也比较大，长期稳定性也不好，被测件上的电压检测采用一般的运放0P07，其输入偏流比较大，在高端电阻测试的时候，对精度的影响很大；在低端电阻测试的时候，因为电压是微伏级别，导致对其不能很好的进行检测。另外因为使用的AD转换是16位的，使得仪器最终的测试精度在4又1/2位，最高部分达到0.05%的精度，在低端和高端的时候只能达到0.2%左右，同时整机的温度系数很大，在线缆等需要高精度低阻测试的时候，精度明显偏低，在粉末等相对较高的电阻测试的时候，精度也显得不足。同时因为使用的是8位微处理器，接口扩展相对比较困难，也不能驱动480 X 272的彩色液晶屏。 另外，很多材料需要进行环境温度的测量，补偿温度变化带来的电阻变化，在测量粉末状材料电阻的时候需要施加一定的压力，在一定的压力下测量电阻、电阻率，目前使用的方法是使用单独的测试仪器测量温度和压力的大小，再手工计算，测试状态和测试结果需要人工进行记录、统计、分析。 综上，由于目前的测试方法存在效率低，精度不高，智能化程度低等缺陷，不适应当今材料测试方面的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本技术目的是提供一种高精度、高智能化的高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，并可以和电脑上位机相连接，完成数据的自动化记录、统计、分析。 本技术另一个目的旨在提供一种能够实现对温度和压强的自动同步测试，自动计算温度补偿的高性能电阻、电阻率、电导率测试系统。 为解决上述技术问题，本技术的技术方案是: 一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，特征在于，其包括嵌入式微处理器，分别与该嵌入式微处理器电信号连接的高精度恒流源、高精度A/D转换器，以及与该高精度A/D转换器电信号连接的模拟检测电路，所述高精度恒流源和所述模拟检测电路均分别与被测单元电信号连接，所述嵌入式微处理器还外连接一大屏幕显示单元、键盘。 优选地，上述的一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，其中所述嵌入式微处理器还与一外控单元电连接，该外控单元包括压力和温度采集口、USB接口或RS232接口、自动压力升降控制接口。 优选地，上述的一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，其中所述高精度恒流源包括电信号连接的直流电源输入、功率场效应管、继电器控制的九挡标准电阻、恒流电源输出、测试端，以及比较器、基准、恒流源取样，所述继电器控制的九挡标准电阻为温度系数5PPM以下的标准钼电阻。 优选地，上述的一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，其中所述模拟检测电路为标准的四端测量检测电路。 优选地，上述的一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，其中所述高精度A/D转换器为24位的A/D转换模块单元ADS1210。 优选地，上述的一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，其中所述嵌入式微处理器为32位嵌入式微处理器。 优选地，上述的一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，其中所述大屏幕显示单元为480 X 272的4.3寸TFT彩色液晶屏。 本技术的技术效果主要体现在以下两个方面: (I)本技术中由嵌入式微处理器对高精度恒流源进行切挡控制，产生不同的恒流电流，加到被测单元上，由模拟检测电路进行信号采集完成被测单元上的电压差的取样，并送入高精度A/D转换器，测试结果由嵌入式微处理器读入，计算出被测单元的电阻大小，并通过大屏幕显示单元显示出来，另外其中功能的选择和操作由键盘完成。 (2)本技术中通过压力和温度采集口完成对温度和压力的采样，并可以通过自动压力升降控制接口部分控制压力的大小，整机的所有操作可以通过USB接口或者RS232接口连接上位机电脑完成。 【专利附图】【附图说明】 图1:本技术现有技术模块框图； 图2:本技术原理模块组成框图； 图3:本技术中高精度恒流源原理模块框图； 图4:本技术模拟检测电路原理模块框图； 图5:本技术应用模块组成框图。 【具体实施方式】 以下结合附图，对本技术的【具体实施方式】作进一步详述，以使本技术技术方案更易于理解和掌握。 如图2所示，一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，其包括嵌入式微处理器11，分别与嵌入式微处理器11电信号连接的高精度恒流源5、高精度A/D转换器8，以及与高精度A/D转换器8电信号连接的模拟检测电路7，高精度恒流源5和模拟检测电路7均分别与被测单元6电信号连接，嵌入式微处理器11还外连接一大屏幕显示单元10、键盘9，其中嵌入式微处理器11为32位嵌入式微处理器，大屏幕显示单元10为480X272的4.3寸TFT彩色液晶屏。 嵌入式微处理器11对高精度恒流源5进行切挡控制，产生不同的恒流电流，加到被测单元6上，由模拟检测电路7进行信号采集完成被测单元6上的电压差的取样，并送入高精度A/D转换器8，测试结果由嵌入式微处理器11读入，计算出被测单元6的电阻大小，并通过大屏幕显示单元10显示出来，另外其中功能的选择和操作由键盘9完成。 嵌入式微处理器11还与一外控单元电连接，该外控单元包括压力和温度采集口 1、USB接口 2或RS232接口 3、自动压力升降控制接口 4。 如图5所示，整机的所有操作可以通过USB接口 2或者RS232接口 3连接电脑上位机完成。 如图3所示，高精度恒流源5包括电信号连接的直流电源输入50、功率场效应管51、继电器控制的九挡标准电阻52、横流电源输出53、测试端54，以及比较器55、基准56、恒流源取样57，继电器控制的九挡标准电阻52为温度系数5PPM以下的标准钼电阻。 其中，该测试系统含有9个电流量程档，从0.luA-lA(10A机型有5个量程挡)，有高精度电压基准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能电阻、电阻率、电导率测试系统，特征在于，其包括嵌入式微处理器，分别与该嵌入式微处理器电信号连接的高精度恒流源、高精度A/D转换器，以及与该高精度A/D转换器电信号连接的模拟检测电路，所述高精度恒流源和所述模拟检测电路均分别与被测单元电信号连接，所述嵌入式微处理器还外连接一大屏幕显示单元、键盘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令长，陈余宏，
申请(专利权)人：曾令长，
类型：新型
国别省市：浙江;33