用于測量電阻的電路制造技術(shù)

本申請涉及一種用于測量電阻的電路，包括：組合的恒流源和恒壓源，其分別用于提供恒定的電源電流和電源電壓，而且電源電流小于或等于1安培；彼此串聯(lián)連接且分別與恒流源電連接或與恒壓源電連接的待測電阻和參考電阻；分別與待測電阻和參考電阻電連接的負(fù)載信號調(diào)理器和參考信號調(diào)理器；與負(fù)載信號調(diào)理器和參考信號調(diào)理器分別電連接的雙路同步AD轉(zhuǎn)換模塊；與雙路同步AD轉(zhuǎn)換模塊電連接的控制器；與控制器電連接的檔位切換器，用于在恒流源和恒壓源之間切換。根據(jù)本申請的用于測量電阻的電路，采用恒壓源與恒流源相組合的模式，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)地以超寬范圍高精度地測量電阻。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本申請涉及工業(yè)測量，具體地，涉及一種用于測量電阻的電路。

技術(shù)介紹

1、在工業(yè)領(lǐng)域，特別是在飛機制造裝配過程中，經(jīng)常需要進行金屬與金屬、金屬與復(fù)合材料的電氣連接。電氣連接的好壞直接影響比如飛機或其他產(chǎn)品的性能和安全性。而連接處的電阻值是判斷電氣連接好壞的重要指標(biāo)之一。金屬之間的電氣連接處的電阻值很小，通常處于毫歐級別，而金屬與復(fù)合材料的電氣連接處的電阻值往往很大。

2、為了測量電阻值，目前通常采用各種電阻測量儀。但當(dāng)前的電阻測量儀存在諸多問題，比如，日本日置公司電阻測量儀無高阻測量功能，且讀數(shù)不穩(wěn)定；法國ca公司電阻測量儀激勵電流較大；上海正陽的電阻測量儀需要外接電源等。

3、當(dāng)前，市場上的電阻測量儀通常采用分壓測量技術(shù)，其原理是，通過放大器把待測電阻上的電壓值放大，然后將放大后的電壓值與已知阻值的參考電阻上的電壓值進行比較，待測電阻與參考電阻被同一直流電流流過，從而得出待測電阻的電阻值。此外，四線法也是常用的電阻測量技術(shù)，該技術(shù)利用兩根引線測量待測電阻上的直流電流，再利用另外兩根引線測量待測電阻兩端的電壓，從而減小引線電阻和接觸電阻對測試結(jié)果的不利影響。

4、然而，分壓測量技術(shù)的測量精度不高，測量范圍不寬，特別是存在微歐級小電阻的測量數(shù)據(jù)跳動大的問題。而采用四線法很難實現(xiàn)電阻的超寬范圍的高精度測量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在這種背景下，本申請的目的在于，提出一種用于測量電阻的電路，其測量范圍寬、精度高，由此可以至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。</p>

2、根據(jù)本申請的一個方面，提出一種用于測量電阻的電路，其包括：

3、組合的恒流源和恒壓源，分別用于提供恒定的電源電流和電源電壓，電源電流小于或等于1安培；

4、彼此串聯(lián)連接的待測電阻和參考電阻，分別與恒流源電連接，或與恒壓源電連接；

5、負(fù)載信號調(diào)理器和參考信號調(diào)理器，分別與待測電阻和參考電阻電連接；

6、雙路同步ad轉(zhuǎn)換模塊，與負(fù)載信號調(diào)理器和參考信號調(diào)理器分別電連接；

7、控制器，與雙路同步ad轉(zhuǎn)換模塊電連接；

8、檔位切換器，與控制器電連接，用于在恒流源和恒壓源之間切換，當(dāng)待測電阻大于200kω時切換至恒壓源，否則切換至恒流源。

9、根據(jù)本申請的用于測量電阻的電路，采用恒壓源與恒流源相組合的模式，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)地以超寬范圍高精度地測量電阻。

10、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，恒流源具有由多個電阻組成的可調(diào)式微型電阻陣列，多個電阻的溫漂為2-5ppm。通過可調(diào)式微型電阻陣列，可以實現(xiàn)便于對恒流源細(xì)分切換，而其低溫漂電阻則保證了恒流源所提供的電流穩(wěn)定，受溫度影響很小，為高精度測量電阻提供了必要的前提。

11、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，恒流源包括500μa以下的小電流恒流源模塊和500μa-1a的較大電流恒流源模塊，小電流恒流源模塊和較大電流恒流源模塊分別包括多個子恒流源。以此方式，提供了1a以下的甚至小于500μa的小電流，從而提高了待測電阻所在設(shè)備的安全性，延長了其使用壽命，保障了其性能。

12、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，恒流源具有電流檔位切換器，用于切換至對應(yīng)的子恒流源。這樣就可以根據(jù)待測電阻的大小，選用對應(yīng)的子恒流源，從而提高了對具體實際應(yīng)用情況的適用性。

13、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，恒流源采用帶有緩沖器和濾波器的增強型howland設(shè)計。由此使得輸出的電流波紋小，提高了噪聲抑制能力，為高精度測量電阻提供保障。

14、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，可調(diào)式微型電阻陣列具有分別位于其前后端的彼此匹配的電阻模塊。也就是說，使得可調(diào)式微型電阻陣列實現(xiàn)了電阻匹配，進而使得輸出的電流更加穩(wěn)定。

15、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，負(fù)載信號調(diào)理器和參考信號調(diào)理器分別通過各自的儀表放大器與雙路同步ad轉(zhuǎn)換模塊電連接。通過儀表放大器，可以放大待測電阻和參考電阻上的電壓信號，便于后續(xù)的測量和信號處理。

16、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，儀表放大器設(shè)有匹配的阻抗。通過這種方式，確保儀表放大器穩(wěn)定地工作，減小受到的干擾，進一步抑制噪聲。

17、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，電流檔位切換器和檔位切換器分別根據(jù)待測電阻的大小而自適應(yīng)地進行切換。由此可以快速地、自適應(yīng)地切換至與待測電阻相適合的對應(yīng)的電流源，從而可以更加安全、準(zhǔn)確地測量待測電阻。

18、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，雙路同步ad轉(zhuǎn)換模塊使用隔離的外部時鐘信號工作。這樣可以提高時鐘精度，使得ad轉(zhuǎn)換模塊有更好的噪聲抑制性能。

19、在根據(jù)本申請的電路的一種實施方式中，雙路同步ad轉(zhuǎn)換模塊通過數(shù)字隔離器與控制器電連接。數(shù)字隔離器提高了抗噪聲性能，保證了信號在ad轉(zhuǎn)換模塊與控制器之間的穩(wěn)定傳輸，以及防止外界干擾。

本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

1.一種用于測量電阻的電路，其特征在于，所述電路包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述恒流源具有由多個電阻組成的可調(diào)式微型電阻陣列，所述多個電阻的溫漂為2-5ppm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述恒流源包括500μA以下的小電流恒流源模塊和500μA-1A的較大電流恒流源模塊，所述小電流恒流源模塊和所述較大電流恒流源模塊分別包括多個子恒流源。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述恒流源具有電流檔位切換器，用于切換至對應(yīng)的所述子恒流源。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述電流檔位切換器和所述檔位切換器分別根據(jù)待測電阻的大小而自適應(yīng)地進行切換。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述可調(diào)式微型電阻陣列具有分別位于其前后端的彼此匹配的電阻模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的電路，其特征在于，所述恒流源采用帶有緩沖器和濾波器的增強型HOWLAND設(shè)計。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的電路，其特征在于，所述負(fù)載信號調(diào)理器和所述參考信號調(diào)理器分別通過各自的儀表放大器與所述雙路同步AD轉(zhuǎn)換模塊電連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于，所述儀表放大器設(shè)有匹配的阻抗。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的電路，其特征在于，所述雙路同步AD轉(zhuǎn)換模塊使用隔離的外部時鐘信號工作。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的電路，其特征在于，所述雙路同步AD轉(zhuǎn)換模塊通過數(shù)字隔離器與所述控制器電連接。

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【技術(shù)特征摘要】

1.一種用于測量電阻的電路，其特征在于，所述電路包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述恒流源具有由多個電阻組成的可調(diào)式微型電阻陣列，所述多個電阻的溫漂為2-5ppm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述恒流源包括500μa以下的小電流恒流源模塊和500μa-1a的較大電流恒流源模塊，所述小電流恒流源模塊和所述較大電流恒流源模塊分別包括多個子恒流源。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述恒流源具有電流檔位切換器，用于切換至對應(yīng)的所述子恒流源。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述電流檔位切換器和所述檔位切換器分別根據(jù)待測電阻的大小而自適應(yīng)地進行切換。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：段更勛，楊野，劉遠(yuǎn)洋，錢進，
申請(專利權(quán))人：上海飛機制造有限公司，
類型：新型
國別省市：