本发明专利技术公开了一种同步多频阻抗测量方法，所述方法能够克服现有技术在任一时刻只能测量单个频率阻抗的问题，实现同步测量多个不同频率的阻抗；并且按所述同步多频阻抗测量方法提供了一种同步多频阻抗测量装置，以实现多个不同频率同时作用于待测样，而又能同时分开测量不同频率的阻抗，进而达到同时作用、同时测量的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子元件分析、材料分析及相关的
，具体地说，涉及一种适用于不同频率的待测样阻抗的快速测量的同步多频测量方法及其装置。
技术介绍
目前一般测量阻抗的方法是通过阻抗测量装置加以完成的。在测量过程中，利用阻抗测量装置中的激励源，使其发出某一设定频率的激励波形作用于待测阻抗和与待测阻抗相串联的已知阻值的参考阻抗，再通过矢量电压表检测待测阻抗和参考阻抗上的电压，计算得到待测阻抗。该方法具有频率范围广、精度高的特点。但是，现有测量阻抗的方法存在以下不足当需要测量不同频率的阻抗时，现有的阻抗测量方法只能在一个频率点测量完之后，再继续测量另一个频率点，即在任一时刻只能测量待测样在单一频率的阻抗。这样，测量待测样在多个频率的阻抗就需花费较长时间，因此，难以快速测量待测样阻抗的频率谱。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决上述问题，提供一种同步多频阻抗测量方法，能够克服在任一时刻只能测量单个频率下阻抗的问题，实现同步测量多个不同频率的阻抗；本专利技术的再一目的是，提供所述同步多频阻抗测量方法的一种测量装置，以实现多个不同频率同时作用于待测样，而又能同时分开测量不同频率的阻抗，进而达到同时作用、同时测量的目的。为实现上述目的，本专利技术采取了以下技术方案。一种同步多频阻抗测量方法，包括以下步骤(I)将多个不同频率的输入电压与对应的多个不同频率的参考电压同时加载于测量桥路；其中所述测量桥路包括待测阻抗、参考阻抗、运算放大器；(2)在所述待测阻抗上生成多个不同频率的矢量输入电压，在所述参考阻抗上生成多个不同频率的矢量参考电压；(3)分别将生成的每一所述不同频率的矢量输入电压和生成的每一所述不同频率的矢量参考电压传送至多个矢量电压表；矢量电压表包括移相器、开关、乘法器、低通滤波器和A/D转换器；(4)将每一所述不同频率的矢量输入电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值；同样，将每一所述不同频率的矢量参考电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值；(5)每一所述不同频率的矢量输入电压与对应频率的正弦信号相乘所得的乘积值，以及每一所述不同频率的矢量输入电压与对应频率的余弦信号相乘所得的乘积值通过低通滤波器分别生成对应的直流分量，进而获得多个不同频率的矢量输入电压的电压值；同样每一所述不同频率的矢量参考电压与对应频率的正弦信号相乘所得的乘积值，以及每一所述不同频率的矢量参考电压与对应频率的余弦信号相乘所得的乘积值通过低通滤波器分别生成对应的直流分量，进而获得多个不同频率的矢量参考电压的电压值；(6)根据多个不同频率的矢量输入电压和与其对应的多个不同频率的矢量参考电压，获得不同频率的对应阻抗。进一步，在所述步骤(I)之后包括通过混频器将生成的多个不同频率的输入电压进行叠加的步骤。进一步，在所述步骤(5)中包括通过多个开关在每一所述不同频率的矢量输入电压测量之后切换至对应的同一频率矢量参考电压测量的步骤。为实现上述第二目的，本专利技术采取了以下技术方案。一种同步多频阻抗测量装置，包括加载模块、生成模块、传送模块、相乘模块、滤波模块以及获取模块；所述加载模块用于将多个不同频率的输入电压与对应的多个不同频率的参考电压同时加载于测量桥路；其中所述测量桥路包括待测阻抗、参考阻抗、运算放大器；所述生成模块用于在所述待测阻抗上生成多个不同频率的矢量输入电压，在所述参考阻抗上生成多个不同频率的矢量参考电压；所述传送模块用于分别将生成的每一所述不同频率的矢量输入电压和生成的每一所述不同频率的矢量参考电压传送至多个矢量电压表；矢量电压表包括移相器、开关、乘法器、低通滤波器和A/D转换器；所述相乘模块用于将每一所述不同频率的矢量输入电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值；同样，将每一所述不同频率的矢量参考电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值；所述滤波模块用于每一所述不同频率的矢量输入电压与对应频率的正弦信号相乘所得的乘积值，以及每一所述不同频率的矢量输入电压与对应频率的余弦信号相乘所得的乘积值通过低通滤波器分别生成对应的直流分量，进而获得多个不同频率的矢量输入电压的电压值；同样每一所述不同频率的矢量参考电压与对应频率的正弦信号相乘所得的乘积值，以及每一所述不同频率的矢量参考电压与对应频率的余弦信号相乘所得的乘积值通过低通滤波器分别生成对应的直流分量，进而获得多个不同频率的矢量参考电压的电压值；所述获取模块用于根据多个不同频率的矢量输入电压和与其对应的多个不同频率的矢量参考电压，获得不同频率的对应阻抗。进一步，本专利技术所述同步多频阻抗测量装置还包括一叠加模块，所述叠加模块用于通过混频器将生成的多个不同频率的输入电压进行叠加。进一步，本专利技术所述同步多频阻抗测量装置还包括一开关模块，所述开关模块用于通过多个开关在每一所述不同频率的矢量输入电压的测量之后切换至对应的同一频率矢量参考电压的测量。本专利技术的积极效果是通过设置多个不同频率的激励源和矢量电压测量电路，使每一矢量电压测量电路独立测量本频率的阻抗，并且不受其他频率电压的干扰，进而实现多个不同频率的激励源同时作用于待测样，又能同步分开检测不同频率的阻抗。本专利技术不仅具有传统方法的准确性高、测量频率范围宽的特点，更具有快速测量的优点。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1A是本专利技术所述同步多频阻抗测量方法的流程示意图。图1B是本专利技术所述同步多频阻抗测量方法实施在阻抗测量系统的连接示意图。图2是本专利技术所述同步多频阻抗测量装置的连接示意图。图3是本专利技术实施例一的所述同步多频阻抗测量方法的流程示意图。图4是本专利技术实施例二的所述同步多频阻抗测量方法的流程示意图。图中的标号分别为10、激励源；11、待测阻抗；12、参考阻抗；15、运算放大器；20、移相器；30、开关；40、乘法器；50、低通滤波器；60、A/D转换器；70、计算机；M210、加载模块；M215、叠加模块；M220、生成模块；M230、传送模块；M240、相乘模块；M250、滤波模块；M255、开关模块；M260、获取模块。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术同步多频阻抗测量方法及装置作详细说明。参见图1A，一种同步多频阻抗测量方法，包括如下步骤步骤S110，将多个不同频率的输入电压与对应的多个不同频率的参考电压同时加载于测量桥路；其中所述测量桥路包括待测阻抗、参考阻抗、运算放大器；步骤S120，在所述待测阻抗上生成多个不同频率的矢量输入电压，在所述参考阻抗上生成多个不同频率的矢量参考电压；步骤S130，分别将生成的每一所述不同频率的矢量输入电压和生成的每一所述不同频率的矢量参考电压传送至多个矢量电压表；矢量电压表包括移相器、开关、乘法器、低通滤波器和A/D转换器；步骤S140，将每一所述不同频率的矢量输入电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值；同样，将每一所述不同频率的矢量参考电压分别与移相器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种同步多频阻抗测量方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将多个不同频率的输入电压与对应的多个不同频率的参考电压同时加载于测量桥路；其中所述测量桥路包括待测阻抗、参考阻抗、运算放大器；（2）在所述待测阻抗上生成多个不同频率的矢量输入电压，在所述参考阻抗上生成多个不同频率的矢量参考电压；（3）分别将生成的每一所述不同频率的矢量输入电压和生成的每一所述不同频率的矢量参考电压传送至多个矢量电压表；矢量电压表包括移相器、开关、乘法器、低通滤波器和A/D转换器；（4）将每一所述不同频率的矢量输入电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值；同样，将每一所述不同频率的矢量参考电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值；（5）每一所述不同频率的矢量输入电压与对应频率的正弦信号相乘所得的乘积值，以及每一所述不同频率的矢量输入电压与对应频率的余弦信号相乘所得的乘积值通过低通滤波器分别生成对应的直流分量，进而获得多个不同频率的矢量输入电压的电压值；同样每一所述不同频率的矢量参考电压与对应频率的正弦信号相乘所得的乘积值，以及每一所述不同频率的矢量参考电压与对应频率的余弦信号相乘所得的乘积值通过低通滤波器分别生成对应的直流分量，进而获得多个不同频率的矢量参考电压的电压值；（6）根据多个不同频率的矢量输入电压和与对应的多个不同频率的矢量参考电压，获得不同频率的对应阻抗。...
【技术特征摘要】
1.一种同步多频阻抗测量方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将多个不同频率的输入电压与对应的多个不同频率的参考电压同时加载于测量桥路；其中所述测量桥路包括待测阻抗、参考阻抗、运算放大器； (2)在所述待测阻抗上生成多个不同频率的矢量输入电压，在所述参考阻抗上生成多个不同频率的矢量参考电压； (3)分别将生成的每一所述不同频率的矢量输入电压和生成的每一所述不同频率的矢量参考电压传送至多个矢量电压表；矢量电压表包括移相器、开关、乘法器、低通滤波器和A/D转换器； (4)将每一所述不同频率的矢量输入电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值；同样，将每一所述不同频率的矢量参考电压分别与移相器产生对应频率的正弦信号以及与移相器产生对应频率的余弦信号相乘，以分别得到对应的乘积值； (5)每一所述不同频率的矢量输入电压与对应频率的正弦信号相乘所得的乘积值，以及每一所述不同频率的矢量输入电压与对应频率的余弦信号相乘所得的乘积值通过低通滤波器分别生成对应的直流分量，进而获得多个不同频率的矢量输入电压的电压值；同样每一所述不同频率的矢量参考电压与对应频率的正弦信号相乘所得的乘积值，以及每一所述不同频率的矢量参考电压与对应频率的余弦信号相乘所得的乘积值通过低通滤波器分别生成对应的直流分量，进而获得多个不同频率的矢量参考电压的电压值； (6)根据多个不同频率的矢量输入电压和与对应的多个不同频率的矢量参考电压，获得不同频率的对应阻抗。2.根据权利要求1所述的同步多频阻抗测量方法，其特征在于在所述步骤(I)之后包括通过混频器将生成的多个不同频率的输入电压进行叠加的步骤。3.根据权利要求1所述的同步多频阻抗测量方法，其特征在于在所述步骤(5)中包括通过多个开关在每一所述不同频率的矢量输入电压测量之后切换至对应的同一频率矢量参考电压测量的步骤。4.一种同步多频阻抗测量装置，其特征在于，包含加载模块、生成模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：胥飞，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：
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