[發明專利]一種補償硬件誤差影響的高精度無源電阻發生器

有效

• 申請號: 201610296324.3
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105741992B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 徐巧玉;王軍委;王紅梅;毛鵬;趙知春
• 申請（專利權）人: 洛陽銀杏科技有限公司
• 主分類號: H01C10/04
• 分類號: H01C10/04;H01C13/00;H01C1/16
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 孫笑飛

1.一種補償硬件誤差影響的高精度無源電阻發生器，其特征在于，包括主控單元、連接主控單元的電阻網絡和電阻測量單元，所述電阻網絡包括M個串聯電阻、與各電阻對應并聯的M個繼電器和控制相應繼電器開閉的M個繼電器驅動電路，繼電器驅動電路連接主控單元，主控單元接收電阻測量單元測量的電阻網絡中各電阻的阻值，并依據預置電阻值R通過硬件誤差補償方法確定最優電阻組合方式N，通過繼電器驅動電路控制相應繼電器開閉，將對應并聯的電阻置于開路或短路狀態，輸出補償硬件誤差影響的無源電阻；

所述硬件誤差補償方法是：定義是電阻網絡第M個電阻的測量值與電阻網絡的空載電阻值的差值，組成的矩陣為X_(H×4)，H表示行數，列數為4列，H×4≥M，X_(H×4)對應的標稱值為X_標(H×4)＝(S1×W，S2×W，S3×W，S4×W)，S1、S2、S3、S4表示所述串聯電阻的四個標稱值，W表示數量級；根據廣度優先搜索方法，由X_標(H×4)可得到最優電阻組合方式N。

2.根據權利要求1所述的一種補償硬件誤差影響的高精度無源電阻發生器，其特征在于，所述無源電阻發生器還包括與主控單元連接的顯示單元，主控單元根據顯示單元輸送的預置電阻值R，將由最優電阻組合方式得到的預輸出電阻值R_預輸出發送至顯示單元進行顯示。

3.根據權利要求1所述的一種補償硬件誤差影響的高精度無源電阻發生器，其特征在于，所述無源電阻發生器還包括與主控單元連接的存儲單元，存儲電阻測量單元測量的電阻網絡阻值。

4.根據權利要求1所述的一種補償硬件誤差影響的高精度無源電阻發生器，其特征在于，所述電阻網絡的串聯電阻采用標稱值能夠組合成為1～10之內任意自然數的四個基數、多個數量級的M個電阻。

5.根據權利要求1所述的一種補償硬件誤差影響的高精度無源電阻發生器，其特征在于，所述串聯電阻采用標稱值為1、2、2、5或1、2、4、8的四個基數，且數量級W＝10^t的M個電阻，t＝……-2，-1，0，1，2，3……。

6.根據權利要求1所述的一種補償硬件誤差影響的高精度無源電阻發生器，其特征在于，由所述硬件誤差補償方法得到最優電阻組合方式N的具體步驟是：

(1)建立電阻輸出模擬方程其中，(∑R_M)_o模表示電阻網絡的模擬輸出值，R_o測為電阻網絡的空載電阻值，R_M測為電阻網絡第M個電阻的測量值；

(2)由所述的X_標(H×4)建立理想輸出方程R_理＝∑(S1×K_ni4，S2×K_ni3，S3×K_ni2，S4×K_ni1)×W，K_ni＝[K_ni1，K_ni2，K_ni3，K_ni4]，W＝10^t，t＝-2，-1，0，1，2……H-3，K_ni為對應于X_(H×4)且編碼為ni的繼電器通斷組合，K_ni＝0或1，ni為X_(H×4)的組合編碼號，依據理想輸出方程對X_(H×4)的電阻組合進行編碼，建立電阻組合編碼表；

(3)由電阻組合編碼表，并根據廣度優先搜索方法得到F(N)的所有可能解的矩陣U＝[N₁，N₂，N₃，…，N_j，…]；

(4)定義F(N)＝min(f(N_j)-R),根據深度優先搜索方法依次搜索矩陣U，得到f(N_j)-R的最小值，相應的f(N_j)為R_預輸出，對N_j中的元素依據電阻組合編碼表進行解碼，即得到最優電阻組合方式N。

7.根據權利要求1所述的一種補償硬件誤差影響的高精度無源電阻發生器，其特征在于，所述電阻測量單元是萬用表，由萬用表測量得到的電阻網絡中各電阻阻值是采用開爾文四線電阻測量方式多次測量的平均值。