专利名称：一种宽量程高精度直流电阻快速测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子类产品领域，具体的是涉及一种宽量程高精度直流电阻快速测试装置。
背景技术：
直流电阻快速测试装置广泛的应用于变压器、电机、互感器等感性设备的直流电阻测量，其主要特点是采用先进的开关电源和精密测量技术，内置免维护可充电电池，体积小，重量轻。可在测试现场无交流电源的情况下使用；内置消弧回路，关机自动消弧，能快速测试电流达到稳定值，使测量时间大大缩短，是取代单、双臂电桥的理想产品。变压器绕组的直流电阻测试是变压器、电机、互感器在交接、大修和改变分接开关后，必不可少的试验项目。在通常情况下，用传统的方法(电桥法和压降法)测量变压器绕组以及大功率电感设备的直流电阻是一项费时费工的工作，此外，目前的电阻测试装置要么是大量程，要么是小量程，用大量程测试装置测量小量程或用小量程测试装置测量大量程都会带来较大测量误差。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提供一种缩短测量时间以及减轻测试人员的工作负担的宽量程高精度直流电阻快速测试装置。本实用新型为解决上述提出的问题所采用解决方案为一种宽量程高精度直流电阻快速测试装置，包括有蓄电池充放电模块、仪表使用的各种直流电源模块和中央控制器 CPU,中央控制器CPU与打印机、显示器、操作鼠标和RS232通讯模块相连，其特征在于还包括有程控恒流源模块、模数转换模块、程控放大模块，程控恒流源模块与中央控制器CPU相连，程控恒流源模块通过校准电阻与程控放大器和模数转换相连，模数转换模块和程控放大模块均与中央控制器CPU相连，校准电阻同时通过输出控制与接口模块与程控放大器相连。按上述方案，所述的程控恒流源模块采用大功率IXFH40N30M0S管和PID控制电路，实现大电流恒流源(1A，5A，10A)。按上述方案，所述的程控恒流源模块采用2272放大器和MAX6225A，实现小电流恒流源(500nA，5uA, IOuA, IOOuA, 1mA, 10mA, 100mA)。按上述方案，所述的模数转换模块采用ICL7135高精度AD模块，采用对比高精度校准电阻进行采样。本实用新型的供电电源是独立的电源模块，为仪器所需的各种直流电(5V， 15V，-15V，48V)。放电保护电路是提供测试完毕，需要拆电缆时，放掉变压器电感储存的电能，以免对操作人员产生危害。参考电压基准是为产生精密的恒流源而提供稳定精密的参考电压的。本设计需要各种大小不同的恒流源，程控恒流源由CPU控制，产生各种大小不同的恒定电流。打印机和RS232通讯是提供测量数据的输出装置。显示器与操作鼠标是提供给测试人员操作仪器时使用的。模数转换与程控放大器是针对各种大小不同的信号而设计的。输出控制与接口提供恒流与电压信号测量的。本实用新型的直流电阻快速测试装置，用电平实现直流供电。本实用新型利用电子管设计精密稳定的各种电流恒流源(500nA，5uA，10uA， lOOuA，1mA, 10mA, 100mA, 1A，5A，IOA等)，利用高精度AD和高准确度采样电阻采集数据，通过对比测量两组数据，分析与误差处理等程序实现智能化高精度直流电阻测量。本实用新型集大小量程于一体，采用典型的四线制测量法，恒流源的稳定设计，高精度AD及对比采样，保证信号稳定，实现宽量程，提高了测量标准电流的不确定度；采用电平供电，实现直流测量；控制器完成数据采集、信号处理、恒流源控制、显示、打印、鼠标及串口通讯，本实用新型具有性能稳定，测量迅速、体积小巧、便携式、量程大，测量精度高，数据重复性好等特点，是测量变压器绕组以及大功率电感等设备直流电阻的理想装置。
图1为直流电阻快速测试装置的组装原理图。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施。本实用新型一种宽量程高精度直流电阻快速测试装置，主要包括有蓄电池充放电模块、仪表使用的各种直流电源模块和中央控制器CPU，中央控制器CPU与打印机、显示器、 操作鼠标和RS232通讯模块相连，还包括有程控恒流源模块、模数转换模块、程控放大模块，程控恒流源模块与中央控制器CPU相连，程控恒流源模块通过校准电阻与程控放大器和模数转换相连，模数转换模块和程控放大模块均与中央控制器CPU相连，所述的模数转换模块采用ICL7135高精度AD模块，采用对比高精度校准电阻进行采样，校准电阻同时通过输出控制与接口模块与程控放大器相连。当各个模块设计制作完毕，即可进行组装调试， 其组装原理图如图1所示。所述的程控恒流源模块采用大功率IXFH40N30M0S管和PID控制电路，实现大电流恒流源(1A，5A，10A)。所述的程控恒流源模块也可采用2272放大器和MAX6225A实现小电流恒流源 (500nA, 5uA,IOuA,IOOuA,1mA,10mA,100mA)。本实用新型的工作和测量的原理宽量程直流电阻快速测试仪采用典型的四线制测量法；稳定大电流的恒流源设计，保证信号稳定，提高测量标准电流的不确定度，以期提高测量电阻(尤其是低阻)的准确度；程控恒流源、程控放大器、模数转换器构成了测量电路的主体；中央控制单元通过控制恒流源给外部待测负载施加一个恒定、高精度的电流，然后，将所获得的数据(包括测试电压、当前的测试电流等)通过对比采样进行实时处理，得到高精度实际电阻值，通过液晶显示器显示。本实用新型的装置具体测量范围如下10A电流的测量电阻范围为1πιΩ-2Ω，0. 2级精度；5Α电流的测量电阻的范围为1πιΩ-4Ω，0. 2级精度；[0022]IA电流的测量电阻的范围为10πιΩ-20Ω，0. 2级精度；IOOmA电流的测量电阻的范围为10Ω以下；IOmA电流的测量电阻的范围为100 Ω以下；ImA电流的测量电阻的范围为1ΚΩ以下；IOOuA电流的测量电阻的范围为10ΚΩ以下；IOuA电流的测量电阻的范围为100ΚΩ以下；5uA电流的测量电阻的范围为1ΜΩ以下；500ηΑ电流的测量电阻的范围为10ΜΩ以下；500ηΑ电流并联IOMΩ的测量电阻的范围为100ΜΩ以下。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本实用新型的范围内。
权利要求1.一种宽量程高精度直流电阻快速测试装置，包括有蓄电池充放电模块、仪表使用的各种直流电源模块和中央控制器CPU，中央控制器CPU与打印机、显示器、操作鼠标和RS232 通讯模块相连，其特征在于还包括有程控恒流源模块、模数转换模块、程控放大模块，程控恒流源模块与中央控制器CPU相连，程控恒流源模块通过校准电阻与程控放大器和模数转换相连，模数转换模块和程控放大模块均与中央控制器CPU相连，校准电阻同时通过输出控制与接口模块与程控放大器相连。
2.按权利要求1所述的宽量程高精度直流电阻快速测试装置，其特征在于所述的程控恒流源模块采用大功率IXFH40N30M0S管和PID控制电路，实现大电流恒流源。
3.按权利要求1所述的宽量程高精度直流电阻快速测试装置，其特征在于所述的程控恒流源模块采用2272放大器和MAX6225A，实现小电流恒流源。
4.按权利要求2或3所述的宽量程高精度直流电阻快速测试装置，其特征在于所述的模数转换模块采用ICL7135高精度AD模块，采用对比高精度校准电阻进行采样。
专利摘要本实用新型涉及宽量程高精度直流电阻快速测试装置，包括有蓄电池充放电模块、仪表使用的各种直流电源模块和中央控制器CPU，中央控制器CPU与打印机、显示器、操作鼠标和RS232通讯模块相连，还包括有程控恒流源模块、模数转换模块、程控放大模块，程控恒流源模块与中央控制器CPU相连，程控恒流源模块通过校准电阻与程控放大器和模数转换相连，模数转换模块和程控放大模块均与中央控制器CPU相连，校准电阻同时通过输出控制与接口模块与程控放大器相连。本实用新型保证信号稳定，实现宽量程，提高了测量标准电流的不确定度；采用电平供电，实现直流测量；控制器完成数据采集、信号处理、恒流源控制、显示、打印、鼠标及串口通讯。
文档编号G01R27/14GK202057728SQ20112009009
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者李国平, 杜四平, 杨帆, 程雯, 肖贝 申请人:武汉工程大学