[實用新型]智能數字化電位比電阻測量儀

無效

• 申請號: 200920084832.0
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN201382976Y
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 曹作群;鄭漢鵬;曹輝;肖紅清;曾鑒三;陳俊
• 申請（專利權）人: 武漢市佳信現代儀器有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R27/14;G05B19/042
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本實用新型涉及一種電阻測量儀，尤其涉及一種智能數字化電位比電阻測量儀。

背景技術

電阻的測量和標準電阻的量值傳遞(計量)是一項重要的基礎性技術工作，在我國已形成了一個完整的測量和量值傳遞體系。隨著經濟、社會和科學技術的發展，體系中原有的電阻測量儀器已進入更新換代期，市場需求的是高性能的電阻測量儀。

現有電阻測量的儀器和方法有：

1、傳統的用于一般電阻測量的儀器為電阻電橋，其主體結構由多個十進電阻盤和指零儀等組成，十進電阻盤由鍍銀的十進開關和精密錳銅合金電阻組成。測量時需手工調節、計算而得到測量結果，工作效率低，測量方法限制了其測量準確度，制造時耗費銀、銅資源成本高。

2、用于標準電阻量值傳遞(計量)的是電流比較儀電橋，其測量方法為電阻比比較法，通過比較儀分別測得被測和標準電阻的測量值Rx₁和Rs₁，然后按公式Rx＝(Rx₁/Rs₁)×Rs計算得到被測電阻的值。電流比較儀電橋的主體結構由高性能磁性材料、幾十個十進開關調節感應線圈、光電放大指零儀等組成。體積龐大，手工操作繁鎖，效率低，制造工藝復雜，制造、維護的成本高。

3、數字式電阻測試儀采用的直流壓降法，使用方便、顯示直觀。但此方法的測量結果中包含了測試電流的誤差。

4、數字電壓表法用于電阻的量值傳遞(計量)的方法為模擬電位比比較法，因為數字式直流電壓表(DVM)測量模擬電壓的水平高，用DVM對被測和標準電阻上的電位分別進行測量，得到Ux和Us的值，然后按Rx＝(Ux/Us)×Rs計算出Rx的值。因為對Ux和Us的測量不是同時進行的，測量電路中的電流誤差和漂移直接影響測量結果，因此此方法的測量準確度受到限制。

發明內容

本實用新型的目的就在于利用單片機技術，克服電阻電橋、比較儀電橋、數字式電阻測試儀等存在的方法、結構和技術問題，提供一種智能數字化電位比電阻測量儀，將電阻比比較法、電位比比較法等創新為數字化電位比比較法，實現自動和準確可靠的測量。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

測量方法為數字化電位比比較法：雙單片機同步控制被測和標準電位信號的采樣、轉換、存儲，自動計算數字信號電位比和測量結果，消除了測試電流誤差和漂移對測量結果的影響。

將被測電阻和標準電阻串聯連接，測量時流過同一測試電流，被測電阻和標準電阻上的模擬電位分別為Ux和Us。信號Ux接入由第一放大器、第一模/數轉換器和第一單片機組成的信號處理通道；信號Us接入由第二放大器、第二模/數轉換器和第二單片機組成的信號處理通道。第一、二單片機接受同一鍵入指令，執行同步控制程序，使兩個通道同時對Ux、Us信號進行采樣、轉換、存儲。第一單片機再執行數據處理程序，從第一、二單片機中調出存儲單元中存入的Ux、Us對應的數字信號和預先存入的已知的標準電阻對應的二進制數，按公式Rx＝(Ux/Us)×Rs，自動計算出數字化電位比和標準電阻對應二進字數的乘積，從而得到被測電阻的值。被測電阻的測量值由顯示器實時顯示。

通過執行同步控制和數據處理程序，將模擬電位比改變為數字化電位比，消除了測試電流誤差和漂移對測量結果的影響，使儀器的誤差僅取決于標準電阻的誤差，從而提高了測量準確度。通過校準，對放大器和模/數轉換器的誤差，可由軟件對其進行修正。

智能數字化電位比電阻測試儀人機界面提供視覺中文提示字符，采用一鍵多義功能設計，按鍵鍵入指令操作，簡單快捷。主程序、定時中斷程序、串行中斷程序采用模塊化設計，用C語言編程，在規劃的系統軟件支持下，使儀器具有測量、數據存儲、查詢、下載、遠傳、遠程管理等功能，實現高性能智能化。

具體地說，智能數字化電位比電阻測量儀包括恒流源，被測電阻，標準電阻，第一、二信號放大器，第一、二模/數轉換器，第一、二單片機，顯示器，功能鍵，Rs-232接口和USB接口；

被測電阻和標準電阻串聯后接入恒流源；

第一信號放大器和被測電阻并聯，第一信號放大器、第一模/數轉換器和第一單片機依次連接，第一單片機分別與顯示器、功能鍵連接；

第二信號放大器和標準電阻并聯，第二信號放大器、第二模/數轉換器和第二單片機依次連接，第二單片機分別與Rs-232接口、USB接口連接。

第一單片機和第二單片機相互連接。

本實用新型具有下列優點和積極效果：