[發明專利]同步多頻阻抗測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201210517263.0
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103018562A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 胥飛
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

1.一種同步多頻阻抗測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將多個不同頻率的輸入電壓與對應的多個不同頻率的參考電壓同時加載于測量橋路；其中所述測量橋路包括待測阻抗、參考阻抗、運算放大器；

（2）在所述待測阻抗上生成多個不同頻率的矢量輸入電壓，在所述參考阻抗上生成多個不同頻率的矢量參考電壓；

（3）分別將生成的每一所述不同頻率的矢量輸入電壓和生成的每一所述不同頻率的矢量參考電壓傳送至多個矢量電壓表；矢量電壓表包括移相器、開關、乘法器、低通濾波器和A/D轉換器；

（4）將每一所述不同頻率的矢量輸入電壓分別與移相器產生對應頻率的正弦信號以及與移相器產生對應頻率的余弦信號相乘，以分別得到對應的乘積值；同樣，將每一所述不同頻率的矢量參考電壓分別與移相器產生對應頻率的正弦信號以及與移相器產生對應頻率的余弦信號相乘，以分別得到對應的乘積值；

（5）每一所述不同頻率的矢量輸入電壓與對應頻率的正弦信號相乘所得的乘積值，以及每一所述不同頻率的矢量輸入電壓與對應頻率的余弦信號相乘所得的乘積值通過低通濾波器分別生成對應的直流分量，進而獲得多個不同頻率的矢量輸入電壓的電壓值；同樣每一所述不同頻率的矢量參考電壓與對應頻率的正弦信號相乘所得的乘積值，以及每一所述不同頻率的矢量參考電壓與對應頻率的余弦信號相乘所得的乘積值通過低通濾波器分別生成對應的直流分量，進而獲得多個不同頻率的矢量參考電壓的電壓值；

（6）根據多個不同頻率的矢量輸入電壓和與對應的多個不同頻率的矢量參考電壓，獲得不同頻率的對應阻抗。

2.根據權利要求1所述的同步多頻阻抗測量方法，其特征在于：在所述步驟（1）之后包括通過混頻器將生成的多個不同頻率的輸入電壓進行疊加的步驟。

3.根據權利要求1所述的同步多頻阻抗測量方法，其特征在于：在所述步驟（5）中包括通過多個開關在每一所述不同頻率的矢量輸入電壓測量之后切換至對應的同一頻率矢量參考電壓測量的步驟。

4.一種同步多頻阻抗測量裝置，其特征在于，包含：加載模塊、生成模塊、傳送模塊、相乘模塊、濾波模塊以及獲取模塊；

所述加載模塊用于將多個不同頻率的輸入電壓與對應的多個不同頻率的參考電壓同時加載于測量橋路；其中所述測量橋路包括待測阻抗、參考阻抗、運算放大器；

所述生成模塊用于在所述待測阻抗上生成多個不同頻率的矢量輸入電壓，在所述參考阻抗上生成多個不同頻率的矢量參考電壓；

所述傳送模塊用于分別將生成的每一所述不同頻率的矢量輸入電壓和生成的每一所述不同頻率的矢量參考電壓傳送至多個矢量電壓表；矢量電壓表包括移相器、開關、乘法器、低通濾波器和A/D轉換器；

所述相乘模塊用于將每一所述不同頻率的矢量輸入電壓分別與移相器產生對應頻率的正弦信號以及與移相器產生對應頻率的余弦信號相乘，以分別得到對應的乘積值；同樣，將每一所述不同頻率的矢量參考電壓分別與移相器產生對應頻率的正弦信號以及與移相器產生對應頻率的余弦信號相乘，以分別得到對應的乘積值；

所述濾波模塊用于每一所述不同頻率的矢量輸入電壓與對應頻率的正弦信號相乘所得的乘積值，以及每一所述不同頻率的矢量輸入電壓與對應頻率的余弦信號相乘所得的乘積值通過低通濾波器分別生成對應的直流分量，進而獲得多個不同頻率的矢量輸入電壓的電壓值；同樣每一所述不同頻率的矢量參考電壓與對應頻率的正弦信號相乘所得的乘積值，以及每一所述不同頻率的矢量參考電壓與對應頻率的余弦信號相乘所得的乘積值通過低通濾波器分別生成對應的直流分量，進而獲得多個不同頻率的矢量參考電壓的電壓值；

所述獲取模塊用于根據多個不同頻率的矢量輸入電壓和與其對應的多個不同頻率的矢量參考電壓，獲得不同頻率的對應阻抗。

5.根據權利要求4所述的同步多頻阻抗測量裝置，其特征在于：還包含一疊加模塊，所述疊加模塊用于通過混頻器將生成的多個不同頻率的輸入電壓進行疊加。

6.根據權利要求4所述的同步多頻阻抗測量裝置，其特征在于：還包含一開關模塊，所述開關模塊用于通過多個開關在每一所述不同頻率的矢量輸入電壓的測量之后切換至對應的同一頻率矢量參考電壓的測量。