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

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