一种电阻自校正电路及校正方法技术

本发明专利技术公开了一种电阻自校正电路及校正方法，包括电阻测试电路和电流测试电路；其中，电阻测试电路用于将校准电阻接入电流测试电路，电流测试电路用于测量电流；电阻测试电路包括开关S1、开关S2、第一运算放大器、第二运算放大器、测试电阻R

【技术实现步骤摘要】
一种电阻自校正电路及校正方法


[0001]本专利技术属于电路测试
，具体为一种电阻自校正电路及校正方法。

技术介绍

[0002]电化学电流法测试是指通个给对电极和工作电极之间施加一定电位，在工作电极会有氧化或者还原电流流过，测量该电流时通过运算放大器将电流转化为电压，再使用AD采集R两端的测试电压，通过欧姆定律I＝U/R得到最终的电流值。其中，U通过AD采集得到，通过AD器件本身决定，R电阻值通过原料本身决定，需要满足使用要求时往往选择高精度的电阻。
[0003]在电流测量过程中，要求测量范围广，测试精度高(测量范围10
‑5到10
‑9A，测量精度10
‑9A)，需要使用多个测试量程(多个高精度电阻R)，根据被测电流大小选择不同大小的电阻R进行测量，就存在以下问题：1、使用高精度电阻，保证测量精度，提高了仪器成本；2、降低电阻精度要求，降低了仪器成本，但不能保证测量精度。因此提出一种电阻自校正电路及校正方法，用于解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电阻自校正电路及校正方法，以解决
技术介绍
中提出的现有技术中，通过选择高精度的电阻，能保证测量精度，但是提高了仪器成本，而选用低精度的电阻，又不能保证测量精度的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种电阻自校正电路，包括电阻测试电路和电流测试电路；其中，电阻测试电路用于将校准电阻接入电流测试电路，电流测试电路用于测量电流；<br/>[0007]电阻测试电路包括开关S1、开关S2、第一运算放大器、第二运算放大器、测试电阻R
cal
；开关S1的一端与输入电压V
zero
连接，开关S1的另一端与第一运算放大器的同相输入端连接；第一运算放大器的反相输入端分别与测试电阻R
cal
的一端、第二运算放大器的反相输入端以及电阻R2的一端连接；第一运算放大器的输出端与电阻R2的另一端连接；
[0008]测试电阻R
cal
的另一端分别与开关S2的一端、第二运算放大器的同相输入端以及第二运算放大器的输出端连接；开关S2的另一端与工作电极连接；
[0009]电流测试电路包括第三运算放大器、第四运算放大器、开关S3、开关S4、以及开关S5、开关Sx1以及测试电阻Rx1；第三运算放大器的输出端与测试电阻Rx1的一端连接，测试电阻Rx1的另一端与开关Sx1的一端连接，开关Sx1的另一端分别与第三运算放大器的反相输入端以及工作电极连接；
[0010]第三运算放大器的同相输入端分别与开关S3和开关S4的一端连接；开关S3的另一端与输入电压V
zero
连接；开关S4的另一端与开关S5的一端连接，开关S5的另一端分别与对电极以及第四运算放大器的输出端连接；
[0011]第四运算放大器的反相输入端与参比电极连接；第四运算放大器的同相输入端与
输入电压V
bias
连接。
[0012]根据上述技术方案，测试电阻R
cal
为阻值为10K标准电阻。
[0013]根据上述技术方案，工作电极为接测试卡中的测试探针。
[0014]根据上述技术方案，参比电极为接测试卡中的测试探针。
[0015]根据上述技术方案，对电极为接测试卡中的测试探针。
[0016]一种电阻自校正电路的校准方法，电阻校正时，包括以下步骤：
[0017]步骤S1，通过两路DAC分别给出V
zero
和V
bias
,；
[0018]步骤S2，开关S5闭合，与第四运算放大器之间构成电压跟随电路；
[0019]步骤S3，开关S4闭合，使第三运算放大器的同相输入端的电位与V
bias
的电位相同；
[0020]步骤S4，闭合开关S
x1
，第三运算放大器和电阻Rx1之间构成电压跟随电路，使得工作电极处的电位等于第三运算放大器同相输入端的电位，也就等于V
bias
的电位；
[0021]步骤S5，分别测量电阻R
cal
两端的电压UR
cal
以及电阻Rx1两端的电压U
Rx1
；
[0022][0023]通过计算得到Rx1的电阻值：
[0024]步骤S6，将校正后的电阻Rx1再用于电路测量，从而保证电流测量的准确。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]通过本专利技术中的方法，采用第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器以及第四运算放大器分别组成电阻测试电路以及电路测试电路。在电阻测试电路中，采用运算放大器虚断的原理，使得测试测量电阻R
cal
的电流与电阻Rx1的电流相同，通过测量得到测量电阻R
cal
两端的电压以及电阻Rx1两端的电压来计算得到电阻Rx1的阻值，从而完成对电阻Rx1的校准，降低电阻Rx1的误差，从而保证之后电流测试的精度。
附图说明
[0027]图1为本专利技术电阻测试电路图；
[0028]图2为本专利技术电流测试电路图；
[0029]图3为本专利技术整体测试电路图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例一
[0032]如图1所示，一种电阻自校正电路及校正方法，包括电阻测试电路和电流测试电路；其中，电阻测试电路用于将校准电阻接入电流测试电路，电流测试电路用于测量电流；
[0033]电阻测试电路包括开关S1、开关S2、第一运算放大器、第二运算放大器、测试电阻
R
cal
；开关S1的一端与输入电压V
zero
连接，开关S1的另一端与第一运算放大器的同相输入端连接；第一运算放大器的反相输入端分别与测试电阻R
cal
的一端、第二运算放大器的反相输入端以及电阻R2的一端连接；第一运算放大器的输出端与电阻R2的另一端连接；
[0034]测试电阻R
cal
的另一端分别与开关S2的一端、第二运算放大器的同相输入端以及第二运算放大器的输出端连接；开关S2的另一端与工作电极连接；
[0035]如图2所示，电流测试电路包括第三运算放大器、第四运算放大器、开关S3、开关S4、以及开关S5、开关Sx1以及测试电阻Rx1；第三运算放大器的输出端与测试电阻Rx1的一端连接，测试电阻Rx1的另一端与开关Sx1的一端连接，开关Sx1的另一端分别与第三运算放大器的反相输入端以及工作电极连接；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻自校正电路，其特征在于：包括电阻测试电路和电流测试电路；其中，电阻测试电路用于将校准电阻接入电流测试电路，电流测试电路用于测量电流；电阻测试电路包括开关S1、开关S2、第一运算放大器、第二运算放大器、测试电阻R
cal
；开关S1的一端与输入电压V
zero
连接，开关S1的另一端与第一运算放大器的同相输入端连接；第一运算放大器的反相输入端分别与测试电阻R
cal
的一端、第二运算放大器的反相输入端以及电阻R2的一端连接；第一运算放大器的输出端与电阻R2的另一端连接；测试电阻R
cal
的另一端分别与开关S2的一端、第二运算放大器的同相输入端以及第二运算放大器的输出端连接；开关S2的另一端与工作电极连接；电流测试电路包括第三运算放大器、第四运算放大器、开关S3、开关S4、以及开关S5、开关Sx1以及测试电阻Rx1；第三运算放大器的输出端与测试电阻Rx1的一端连接，测试电阻Rx1的另一端与开关Sx1的一端连接，开关Sx1的另一端分别与第三运算放大器的反相输入端以及工作电极连接；第三运算放大器的同相输入端分别与开关S3和开关S4的一端连接；开关S3的另一端与输入电压V
zero
连接；开关S4的另一端与开关S5的一端连接，开关S5的另一端分别与对电极以及第四运算放大器的输出端连接；第四运算放大器的反相输入端与参比电极连接；第四运算放大器的同相输入端与输入电压V
...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲜志强，母彪，冉鹏，
申请(专利权)人：成都斯马特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：