一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置制造方法及图纸

技术编号:26874109 阅读:36 留言:0更新日期:2020-12-29 13:07
本申请实施例提供一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置,涉及电子测量技术领域。该方法包括:电流采样电路,获取第一电压信号;所述第一电压信号是由所述恒定电流通过已知电阻后,在所述已知电阻两端产生;电压采样电路,获取第二电压信号;所述第二电压信号是由所述恒定电流通过待测电阻后,在所述待测电阻两端产生;处理器,记录已知电阻的电阻值,将所述第一电压信号转换成第一电流信号,根据采集到的所述第一电流信号和所述第二电压信号,计算所述待测电阻的电阻值。该装置采用10mA固定小电流激励,能够实现mΩ级电阻的精确测量,可用于易燃、易爆等危险场景的微电阻测量,具有良好的环境适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置
本申请涉及电子测量
,具体而言,涉及一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置。
技术介绍
电阻测量在不同场景均有应用需求,常用的测量方法包括恒流源法、电桥法、电阻比较法等。在一些易燃、易爆场景,为了保证安全,常常对测试电流有严苛的要求,如弹上电缆导通电阻测量、雷管内阻测量等。采用小电流激励测量微电阻时,由于采样电压很小,给电阻准确测试带来一定难度。目前,电阻测试方案通常采用小电流测量较大电阻,较大的电流测试极小的电阻,以保证采样电压能被准确采集,从而计算得到准确的电阻值。现有技术测试mΩ级电阻时,通常测试电流大于50mA,对于测试继电器、断路器等器件导通电阻是可行的,不会损坏器件。但对于一些对测试电流要求更为严格的场景,如易燃、易爆场景(30mA以上电流对于某些场景都是危险的),仍难以满足要求。
技术实现思路
本申请实施例提供一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置,采用10mA固定小电流激励,能够实现mΩ级电阻的精确测量,可用于易燃、易爆等危险场景的微电阻测量,具有良好的环境适用性。本申请的实施例通过如下方式实现:一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置,包括:电流采样电路,获取第一电压信号;所述第一电压信号是由所述恒定电流通过已知电阻后,在所述已知电阻两端产生;电压采样电路,获取第二电压信号;所述第二电压信号是由所述恒定电流通过待测电阻后,在所述待测电阻两端产生;处理器,根据已知电阻的电阻值,将所述第一电压信号转换成第一电流信号;根据采集到的所述第一电流信号和所述第二电压信号,计算所述待测电阻的电阻值。本方案采用固定小电流激励,能够实现mΩ级电阻的精确测量。且采用电流、电压双参数实时采用,相对一般的电压单参数采样测试电路,可消除恒流源电流误差,提升装置的测量精度。优选地,所述电流采样电路包括第一放大器和第一转换器;所述已知电阻、第一放大器、第一转换器和所述处理器依次串联。该方法对第一电压信号依次进行电压放大,数模转换,使采样值更加准确。优选地,所述电压采样电路包括第二放大器和第二转换器;所述未知电阻、第二放大器、第二转换器和所述处理器依次串联。同理,该方法对第二电压信号依次进行电压放大,数模转换,使采样值更加准确。优选地,所述装置还设有位于已知电阻与未知电阻之间的限流单元;所述限流单元在所述恒定电流通过所述待测电阻前,对所述恒定电流进行限流;恒定电流为所述待测电阻提供能量信号,限流电阻保证通过所述待测电阻的电流不大于某一阈值,例如30mA。对恒定电流采取限流措施,可对最大测试电流进行限制,使装置可用于易燃、易爆等危险场景的微电阻测量,具有良好的环境适应性;优选地,所述第一放大器与所述已知电阻之间设有第一跟随器;所述第二放大器与所述待测电阻之间设有第二跟随器。本方案中,跟随器主要其电压跟随作用,使第一电压信号和第二电压信号隔离,减少两者之间的相互干扰。优选地,所述装置还包括温度传感器,与所述处理器连接;所述处理器接收所述温度传感器提供的实时环境温度参数,控制温度补偿电路自动进行温度补偿。本方案采用温度传感器测量周围环境温度,提供给处理器以自动进行温度补偿,改善由于元器件温度漂移造成的误差,进一步保证装置具有良好的环境适应性。优选地,所述装置还包括电压参考源,分别与第一、第二转换器连接;所述转换器根据所述电压参考源提供的参考电压自动进行电压校正。本方案可满足小电流激励条件下的电压的准确采样。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例提供的测量装置示意图;图标:1-恒流源;2-已知电阻;3-限流单元;4-电流采样电路;41-第一放大器;42-第一转换器;4-第一跟随器;5-电压采样电路;51-第二放大器;52-第二转换器;53第二跟随器;6-处理器;7-温度传感器;8-电压参考源;9-显示屏。具体实施方式下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。相关说明:1、该装置设有电源模块进行AC/DC转换,将220V交流电转换为直流电源为整个测量装置提供电源。2、第一、第二放大器和第一、第二转换器均采用高精度器件。其中,第一、第二放大器的放大倍数宜采用约500倍,第一、第二转换器采用24位以上的数模转化器件。3、恒定电流是通过恒流源产生。本专利技术提供的一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置,包括:电流采样电路4,获取第一电压信号;所述第一电压信号是由所述恒定电流通过已知电阻2后,在所述已知电阻两端产生;电压采样电路5,获取第二电压信号;所述第二电压信号是由所述恒定电流通过待测电阻后,在所述待测电阻两端产生;处理器6,记录已知电阻2的电阻值,将所述第一电压信号转换成第一电流信号,根据采集到的所述第一电流信号和所述第二电压信号,计算所述待测电阻的电阻值。实施例一:请参照图1,在本专利技术实施例中,具体连接关系为:恒流源1一电源端通过已知电阻2连接后,在与待测电阻形成回路后,返回恒流源另一电源端,即恒流源同时给已知电阻和待测电阻同时提供能量。通过4端口测量探头与恒流源形成回路。4端口另外两个端口与电压采样电路相连接,为电压采样电路提供待测电阻的电压值。其中,测量探头采用4线制探头,消除了探头连线的电阻影响。所述4线制测量探头的①线端与限流单元31的输出端连接,作为待测电阻的电流输入端,④线端与恒流源1直接连接,作为待测电阻的电流输出端,由此形成电流回路,在待测电阻两端产生电压。②、③两线端用于测得待测电阻两端的电压值。电流采样电路4包括第一放大器41和第一转换器42,其中,第一放大器41、第一转换器42和所述处理器6依次级联。电流采样电路4与已知电阻2并联,从而测量已知电阻两端的电压值。整个工作过程原理为:恒流源1产生一个恒定电流,在本实施例中,该恒定电流为10mA,通过已知电阻2转换成第一电压信号,在本实施例中,该已知电阻2采用的是高精密电阻。电流采样电路4采集到已知电阻2两端的第一电压信号,依次经过第一放大器41、第一转换器42,依次进行电压放大,数模转换,最后转变成数字信号进入到处理器6中进行后续处理。另外,所述恒定电流通过待测电阻后,在所述待测电阻两端产生第二电压信号;通过电压采样电路5获取第二电压信号。处理器6记录下已知电阻2的阻值,根据欧姆定律,可以将所述第一电压信号转换成第一电流信号,然后根据采集到的所述第一电流信号和所述第二电压信号,再次根据欧姆定律,计算所述待测电阻的电阻值。实施例二:在实施例一基础上,请继续参照图1,电压采样电路5还包括第二放大器51和第二转换器52,其中,第二放大器51、第二转换器52和处理器6依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置,其特征在于,该装置包括:/n电流采样电路,获取第一电压信号;所述第一电压信号是由恒定电流通过已知电阻后,在所述已知电阻两端产生;/n电压采样电路,获取第二电压信号;所述第二电压信号是由所述恒定电流通过待测电阻后,在所述待测电阻两端产生;/n处理器,根据已知电阻的电阻值,将所述第一电压信号转换成第一电流信号;根据采集到的所述第一电流信号和所述第二电压信号,计算所述待测电阻的电阻值。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用固定小电流激励的微电阻测量装置,其特征在于,该装置包括:
电流采样电路,获取第一电压信号;所述第一电压信号是由恒定电流通过已知电阻后,在所述已知电阻两端产生;
电压采样电路,获取第二电压信号;所述第二电压信号是由所述恒定电流通过待测电阻后,在所述待测电阻两端产生;
处理器,根据已知电阻的电阻值,将所述第一电压信号转换成第一电流信号;根据采集到的所述第一电流信号和所述第二电压信号,计算所述待测电阻的电阻值。


2.根据权利要求1所述的采用固定小电流激励的微电阻测量装置,其特征在于所述电流采样电路包括第一放大器和第一转换器;已知电阻、第一放大器、第一转换器、处理器依次串联。


3.根据权利要求2所述的采用固定小电流激励的微电阻测量装置,其特征在于所述电压采样电路包括第二放大器和第二转换器;未知电阻、第二放大器、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈德璋叶福海赵紫正赵昕张中才
申请(专利权)人:中国工程物理研究院电子工程研究所
类型:新型
国别省市:四川;51

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