一種精密交流電阻測(cè)量?jī)x的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種精密交流電阻測(cè)量?jī)x。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)在70年代曾研制過交流電阻，由于當(dāng)時(shí)鎳基合金的質(zhì)量不成熟，且當(dāng)時(shí)使用 條件尚未形成，故沒有引成規(guī)模生產(chǎn)。在80年代和中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院電磁處研究交流電 阻，鑒于當(dāng)年的基礎(chǔ)條件尚未成熟其1~10萬歐姆的時(shí)間常數(shù)為IX 10-8,頻率為50周，主 要難點(diǎn)為電阻材料（電阻率為〇. 48左右），交流參數(shù)的校準(zhǔn)設(shè)備精度不夠高，交直流轉(zhuǎn)化誤 差低阻值在50ppm。
[0003] 發(fā)展儀器儀表工業(yè)，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，原創(chuàng)技術(shù)的儀器儀表產(chǎn)業(yè)化是國(guó)家 發(fā)改委、商委、信息產(chǎn)業(yè)、國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局列入"十二五"規(guī)劃的重點(diǎn)科目之一，為儀器儀表 工業(yè)的發(fā)展提示了發(fā)展目標(biāo)、方向，使儀器儀表產(chǎn)品能全面地適應(yīng)各行各業(yè)的需求，逐步形 成完整的儀器儀表工業(yè)體系，達(dá)到國(guó)際同類型產(chǎn)品水準(zhǔn)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。
[0004] 隨著我國(guó)加入WTO組織，許多技術(shù)要求相對(duì)不高、勞動(dòng)密集型、環(huán)保成本高的產(chǎn)業(yè) 大量地轉(zhuǎn)移至國(guó)內(nèi)，其中包括電子元器件制造行業(yè)，如電容器、電感器、電阻器生產(chǎn)廠家。這 些生產(chǎn)廠家需要大量高精度標(biāo)準(zhǔn)交流電阻測(cè)量?jī)x尤其是多參數(shù)綜合測(cè)量?jī)x。根據(jù)調(diào)研，在 生產(chǎn)線上使用的測(cè)量?jī)x，精度要求一般在〇. 1%，測(cè)試頻率只需若干固定頻點(diǎn)（如：100Hz、 1kHz、100kHz)，測(cè)試電壓在IOmV~IV，測(cè)量速度要求較快（2次/秒以上），大型圖形IXD 顯示，儀器的操作要求比較方便，帶分選接口以便自動(dòng)測(cè)試機(jī)使用。
[0005] 高精度標(biāo)準(zhǔn)交流電阻測(cè)量?jī)x是一種自動(dòng)交流阻抗測(cè)量?jī)x器，可應(yīng)用于計(jì)量部門、 元器件生產(chǎn)廠家使用，在此基礎(chǔ)上，研制測(cè)量和分選無源器件的電阻、電感、電容等多參數(shù) 綜合測(cè)量?jī)x。目前國(guó)內(nèi)尚未形成統(tǒng)一的交流電阻測(cè)量方法，如對(duì)產(chǎn)品的不確定分析缺少理 論依據(jù)，特別在不同頻率下的計(jì)測(cè)尚有缺陷。
[0006] 古典的電橋測(cè)量技術(shù)是一種單電橋的測(cè)量方式，其數(shù)值一般測(cè)量的是中電阻值， 若要測(cè)量低電阻，其測(cè)量方式產(chǎn)生的誤差就非常明顯，不能準(zhǔn)確的得到想要的電阻值、誤差 大而且成本高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型的目的是提供一種精密交流電阻測(cè)量?jī)x，所述的測(cè)量?jī)x通過鑒相器測(cè) 得標(biāo)準(zhǔn)電阻與被測(cè)件的矢量合成電壓，并發(fā)送給微處理器，由微處理器計(jì)算被測(cè)件的電阻 值，代替了古典的電橋測(cè)量技術(shù)，消除了共模電流輸出和檢波轉(zhuǎn)換器刻度系數(shù)之間的差值， 測(cè)量更加精確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。用以解決傳統(tǒng)電橋測(cè)量技術(shù)準(zhǔn)確度低、成本高、誤差大的 問題。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是：一種精密交流電阻測(cè)量?jī)x，所述的精密交 流電阻測(cè)量?jī)x包括微處理器、正弦波振蕩器、分頻器、相位控制器、第一正弦波發(fā)生器、第二 正弦波發(fā)生器、濾波器、信號(hào)選擇器以及鑒相器；
[0009] 所述正弦波振蕩器的信號(hào)輸出端與分頻器的信號(hào)輸入端連接，所述分頻器的測(cè)試 信號(hào)輸出端通過相位控制器連接第一正弦波發(fā)生器，所述分頻器的參考信號(hào)輸出端通過所 述的相位控制器連接第二正弦波發(fā)生器；所述微處理器的控制輸出端連接分頻器，用于對(duì) 分頻器參考信號(hào)輸出端的信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)整，所述第二正弦波發(fā)生器的信號(hào)輸出端連接鑒 相器的參考信號(hào)輸入端；所述第一正弦波發(fā)生器的信號(hào)輸出端連接濾波器，所述濾波器的 信號(hào)輸出端連接信號(hào)選擇器的信號(hào)輸入端，所述信號(hào)選擇器的信號(hào)輸出端連接鑒相器的測(cè) 試信號(hào)輸入端；所述鑒相器的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的輸入端。
[0010] 根據(jù)本實(shí)用新型所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x，所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x包括功 率放大器和運(yùn)算放大器，所述的功率放大器運(yùn)算放大器串接后，連接在所述的濾波器和信 號(hào)選擇器之間。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x，所述鑒相器的參考信號(hào)輸入端輸入 四種相位的參考信號(hào)。
[0012] 根據(jù)本實(shí)用新型所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x，所述第一正弦波發(fā)生器和第二正弦 波發(fā)生器包括正弦ROM表以及D/A轉(zhuǎn)換器。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x，所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x包括顯 示器，所述的顯示器通過外設(shè)接口適配器連接在微處理器的信號(hào)輸出端。
[0014] 根據(jù)本實(shí)用新型所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x，所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x包括鍵 盤，所述的鍵盤通過外設(shè)接口適配器與微處理器的信號(hào)輸入端連接，用于發(fā)出測(cè)量信號(hào)。
[0015] 根據(jù)本實(shí)用新型所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x，所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x內(nèi)部設(shè) 置一組用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)功能的標(biāo)準(zhǔn)電阻器。
[0016] 本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果：
[0017] (1)本實(shí)用新型的精密交流電阻測(cè)量?jī)x采用微處理器，通過快速的鑒相器和模數(shù) 轉(zhuǎn)換器可測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)電阻與被測(cè)件兩端正交90度和反相90度電壓的矢量合成電壓，沒有采 用古典的電橋原理，消除了共模電流值輸出和檢波轉(zhuǎn)換器刻度系數(shù)之間差值，測(cè)量精確度 尚。
[0018] (2)本實(shí)用新型采用快速鑒相器技術(shù)，鑒相器輸入端的測(cè)試信號(hào)和參考信號(hào)來自 同一高頻信號(hào)源，四種參考信號(hào)之間的相位精確地相差90度，參考信號(hào)與測(cè)試信號(hào)的頻率 完全一樣，因此不需要高精度的模擬移相器或波形整形電路（削成方波），測(cè)試過程更加簡(jiǎn) 便，測(cè)試儀結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，節(jié)省成本。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型的精密交流電阻測(cè)量?jī)x電路原理圖；
[0020] 圖2是本實(shí)用新型鑒相器的測(cè)量原理圖；
[0021] 圖3是本實(shí)用新型正弦波發(fā)生器的原理圖；
[0022] 圖4是本實(shí)用新型的自校準(zhǔn)技術(shù)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型所述的精密交流電阻測(cè)量?jī)x包括微處理器、正弦波振蕩 器、分頻器、相位控制器、第一正弦波發(fā)生器、第二正弦波發(fā)生器、濾波器、功率放大器、運(yùn)算 放大器、信號(hào)選擇器以及鑒相器。所述的正弦波振蕩器用于產(chǎn)生正弦波的測(cè)試信號(hào)，所述的 正弦波振蕩器的信號(hào)輸出端與分頻器的信號(hào)輸入端連接，所述分頻器的測(cè)試信號(hào)輸出端通 過相位控制器連接第一正弦波發(fā)生器，所述分頻器的參考信號(hào)輸出端通過所述的相位控制 器連接第二正弦波發(fā)生器，所述參考信號(hào)的頻率與測(cè)試信號(hào)的頻率完全一樣。
[0025] 所述微處理器的控制輸出端連接分頻器，用于對(duì)分頻器參考信號(hào)輸出端的信號(hào)進(jìn) 行相位調(diào)整，所述第二正弦波發(fā)生器的信號(hào)輸出端連接鑒相器的參考信號(hào)輸入端，經(jīng)過相 位調(diào)整后的信號(hào)經(jīng)過第二正弦波發(fā)生器，輸出準(zhǔn)正弦波信號(hào)作為鑒相器的參考信號(hào)源。
[0026] 所述第一正弦波發(fā)生器的信號(hào)輸出端連接濾波器，所述濾波器的信號(hào)輸出端輸出 的正弦波信號(hào)經(jīng)過功率放大器和運(yùn)算放大器后，連接信號(hào)選擇器的信號(hào)輸入端，所述信號(hào) 選擇器的信號(hào)輸出端連接鑒相器的測(cè)試信號(hào)輸入端，通過所述濾波器濾波平滑后輸出的正 弦波信號(hào)作為鑒相器的測(cè)試信號(hào)源。
[0027] 所述鑒相器的數(shù)據(jù)輸出端通過外設(shè)接口適配器連接微處理器的輸入端，微處理器 根據(jù)鑒相器輸出的電壓信號(hào)，確定待測(cè)件的阻值，微處理器的數(shù)據(jù)輸出端還連接顯示器，微 處理器通過顯示器顯示測(cè)試結(jié)果。
[0028] 本實(shí)用新型的精密交流電阻進(jìn)行工作時(shí)，通過正弦波振蕩器產(chǎn)生正弦波測(cè)試信 號(hào)，并輸入到分頻器中，由分頻器對(duì)所述的正弦