[發明專利]一種電阻測量模組以及測量方法

在審

• 申請號: 202110793988.1
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113433390A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 白雪;楊永棟;張琛星
• 申請（專利權）人: 歐拓飛科技（珠海）有限公司
• 主分類號: G01R27/08
• 分類號: G01R27/08;G01R31/54;G01R1/02
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義

本發明旨在提供一種能夠有效消除電路偏置的影響、能夠快速判斷接觸不良的原因且測量精度高的電阻測量模組以及測量方法。本發明包括DAC模塊、電壓源模塊、E?load及電流采樣模塊、電壓采樣模塊以及ADC模塊，通過DAC模塊控制電壓源模塊輸出指定電壓以及控制E?load及電流采樣模塊提供不同檔位的電流，由所述E?load及電流采樣模塊和電壓采樣模塊將采樣結果反饋至所述ADC模塊進行分析處理；通過所述電壓采樣模塊在進行電壓采樣的同時獲取待測電阻連接狀態實現快速判斷消除誤測問題，并通過將兩次測試的測量值做差獲取準確的電阻值消除偏置電壓帶來的誤差。本發明應用于電阻測量的技術領域。

技術領域

本發明應用于電阻測量的技術領域,特別涉及一種電阻測量模組以及測量方法。

背景技術

隨著生活質量的快速提升和科學技術的飛速進步，形形色色的電子產品層出不窮，電阻作為最常見的電子元器件，在各種電路設計中起著最普通也舉足輕重的作用。在一些特殊系統中，如大功率電路、電流測量、信號采集等，電阻的精度直接影響著整個系統的穩定性及精度。目前，在電子產品的生產過程中，對產品的功能質量檢測的第一步都是測量電阻，確保產品沒有開路或者短路，能夠正常上電。因此電阻測量幾乎應用于所有的電子測量系統，實現方法也因應用場合和產品而異。

電阻測試的方法主要有以下幾種：1、伏安法，即提供電流，測量電壓，計算電阻；2、電橋測量；3、分壓測試。最常見的方法就是伏安法，而為了確保電阻測試的精確度，往往會使用四線制的測試方法，即電流回路與電壓測量回路不共用。目前市面上針對電阻測試的設備主要分為2大類：1、標準設備，如數字萬用表、LCR表等；2、功能板卡，針對各種不同場合、需求所設計的專用板卡，基本上都是提供不同檔位的電流源，測量待測電阻兩端電壓，再計算電阻值。

現有的設備或標準功能板卡可以滿足各種精度、量程的電阻測試需求，但是對于測試系統中接觸不良導致的小電阻誤測的問題，功能板卡處理存在一定的不足，主要有以下幾點：在四線制小電阻測試時，由于接觸不良導致電壓采樣的一個信號未連接好，此時采樣電路上的輸出電壓是浮動的，采樣電路測量的結果存在一定的概率與理論值相近，從而導致誤測；一些現有設計會在采樣電路上增加上/下拉電阻，使得信號接觸不良時采樣電路輸出高電平或低電平，但是上/下拉電阻以及上/下拉電源的噪音都會導致正常測試結果存在一定的誤差；在空間限制，需要使用功能板卡的環境下，往往會加大上拉和下拉電阻的阻值，降低測量誤差，但無法消除。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供了一種能夠有效消除電路偏置的影響、能夠快速判斷接觸不良的原因且測量精度高的電阻測量模組以及測量方法。

本發明所采用的技術方案是：所述電阻測量模組包括DAC模塊、電壓源模塊、E-load及電流采樣模塊、電壓采樣模塊以及ADC模塊；

所述DAC模塊分別連接至所述電壓源模塊和所述E-load及電流采樣模塊，用于控制所述電壓源模塊輸出指定電壓，以及輸出指定電壓至所述E-load及電流采樣模塊中；

所述電壓源模塊用于將輸入的電源電壓轉化為低噪音直流電壓，輸出電壓的大小由所述DAC模塊控制，為待測電阻提供指定的電壓；

所述E-load及電流采樣模塊用于為待測電阻提供不同檔位的電流，以及進行電流采樣；

所述電壓采樣模塊用于對待測電阻兩端的電壓進行采樣，并將采樣結果反饋至所述ADC模塊進行測量，所述電壓采樣電路包括儀表放大器、上拉電阻以及下拉電阻，所述上拉電阻與所述儀表放大器的IN+腳連接，所述下拉電阻與所述儀表放大器的IN-腳連接，所述儀表放大器的IN+腳和IN-腳分別連接至待測電阻的兩端，所述儀表放大器的IN+腳和IN-腳與待測電阻之間均設置有串聯電阻，所述儀表放大器的RG端口連接有增益電阻，所述儀表放大器的輸出端與所述ADC模塊連接；

所述ADC模塊與所述電壓采樣電路以及所述E-load及電流采樣模塊連接，并對采樣結果進行測量。