专利名称:导体电阻测量仪的制作方法
本实用新型属电工测量仪，用于测量导体直流电阻。
现有微欧计采用电流电压法测量导体直流电阻，其原理如图1所示。从图1可见，要保证测量准确，必须保证流经被测试样Rx〔1〕上的电流I及其电压降V的测量值准确，这样除要求A／D转换器要一定的精度外，恒流源电流必须恒定，但由于温漂等原因的影响，恒流源难以确保电流恒定，特别在要求大电流场合，使电阻测量精度受到影响，其测量精度仅0.2％，灵敏度为1μΩ，大电流恒定问题给仪器的制造带来很大的困难。
采用电桥(如JQ－36直流电桥)测量导体直流电阻虽然能提高测量精度，因跨线电阻、接触电阻参与电桥平衡，测量低电阻时，分散性大，精度较差，对300～500平方毫米截面的铝绞线而言，接触电阻与被测试样电阻处于同一数量级，其测量精度仅0.2％，而且测量时需采用光电放大，正、反接线测量等技术，测量程序繁锁，调节不方便，测量时间长，並且仪器对环境的恒温要求较高。
为克服现有技术中存在的上述缺点，寻求一种测量精度高(特别是低电阻测量时亦能保持高精度)，测量程序简单，操作方便，测量速度快，且仪器精度受环境温度影响小的导体电阻测量仪，提出了本实用新型。
为完成所提出的发明任务，采用了以下的技术方案。
1、采用低漂移运算放大器组成的稳流源，将与被测试样电阻值相匹配的标准电阻和被测试样串联后接入电源回路，用比较法测量导体电阻，利用标准电阻本身的高精度、高稳定特性来保证测量的高准确度。
2、标准电阻与被测试样的两电压端均与测量控制电路相连，测量控制电路采用逻辑电路。放大器、A／D转换器通过接口电路与微机、打印机相连。用微机自动按程序交替采样，进行数据处理、打印输出。
以下结合实施例对本实用新型进行详细地说明。
图1、现有微欧计原理框图图2、本实用新型原理框图图3、稳流源原理图图4、接口电路原理图。
在图2中，被测试样Rx(1)与标准电阻RN(2)串联后接入电源回路中。标准电阻与被测试样两电压端点均与测量控制电路相连，该电路采用逻辑电路。测量信号由放大器放大后经A／D转换器及接口电路输入微机进行处理，其结果由打印机打印输出。
从图2可见，当电流流过回路时，可测出标准电阻RN和被测试样RX上的电压降VRN和VRX。
VRN＝I1·RNVRX＝I2·RX
RX＝ (VRX)/(VRN) ·RN· (I1)/(I2)用比较方法能求出被测试样电阻，其测量结果与电流的绝对精度无关，只与其相对稳定性有关，只要电源足够稳定可认为I1／I2 1，RX＝ (VRX)/(VRN) ·RN从图3可见，稳流源是由低漂移运算放大器(3)、取样电阻R(5)、基准电压流(4)、晶体管组成。由于运算放大器的输入阻抗很大，流经试样的电流近似等于流经取样电阻上的电流，运算放大器根据取样电阻上的电压与基准电压间的比较值进行调节，能保证测量电流稳定一致。其电流的稳定精度能达到0.004％。
本实用新型采用单板微处理机作控制元件，接口电路用以连接测量元件与微机控制元件。接口电路原理如图4所示。信号通过接口传输时分成三个字节，接口电路用由3个D触发器和非门组合成的环形计数器作为一字节管理电路，控制三个锁存器，使三个字节能依次读入PIO口A。PB8控制采样，PB2、PB4分别控制二个继电器的切换，PB6作为环行计数器的复位信号，PB7作为环行记数器的CP脉冲，通过软件完成信号的时序控制。
在四端钮电阻测量回路中，可以从通有测量电流的测量值中减去未通测量电流的测量值(即所谓“测量”技术)来消除电压接线端的接触电势影响，其电流接线端接触电势的影响可以用比较的方法从相对稳定的电流上消除，利用微机的快速测量还可以减少各接线电势及由电流温升引起的附加热电势随时间的变化，这三者的结合可以提高仪器的精度，简化试验程序。
试验时，测量信号经放大器、A／D转换器后经接口送入微机进行数据处理，通过软件技术微机能根据测量要求通过接口电路按程序采样，即交替地测量被测试样RX和标准电阻RN上的电压降，每次试验按VRX－VRN－VR′N－VRX程序进行，並在每次测量完成后进行“测零”，根据需要可取数次测量结果求其平均值，以提高精度，並把测量结果换成标准状况的测量值，然后由打印机打印输出。当电阻、电流太大或太小影响测量精度及系统零位不正常时，仪器能自动打印出错指示，给试验人员以提示。
实验证明，当稳流源电流的稳流精度为0.01％时，在20±2℃下，仪器的测量精度高于0.05％，在15～35℃下，仪器测量精度优于0.15％，测量灵敏度达0.01μΩ。由于无接触电阻影响，低电阻测量时测量精度不变。安放试样后，由微机控制能自动进行测试、打印输出测试结果，只需几分钟就能得到测试结果。
采用本实用新型具有以下优点1、克服了测量中接触电阻的影响，测量精度高，在低电阻测量时具有与高电阻测量时相同的高精度，在20±2℃时，测量精度高于0.05％，在15～35℃下，测量精度优于0.15％。
2、仪器精度受环境温度影响小，对试验环境恒温要求低，在普通试验室中使用能满足IEC标准对测量仪器的精度要求，可节约恒温室的投资。
3、利用“测零”技术能自动校正零漂，减去接触电势，操作方便，有利于保障测量精度。
4、能根据需要自动按程序进行测量、数据处理及打印输出，操作方便，测量速度快。
权利要求
1.一种导体电阻测量仪，由电源、放大器、测量控制电路组成，本实用新型的特征在于电源采用稳流源，标准电阻和被测试样串联接入稳流电源回路，标准电阻和被测试样两电压端点与测量控制电路相连，该电路采用逻辑电路，放大器、A/D转换器通过接口电路与微机，打印机相联。
2.如权利要求
1所述导体电阻测量仪，其特征在于稳流源由低漂移运算放大器，取样电阻、基准电流源、晶体管组成。
3.如权利要求
1所述导体电阻测量仪，其特征在于与被测试样串联的标准电阻值应与被测试样电阻值相匹配。
专利摘要
一种导体电阻测量仪，采用标准电阻与被测试样(1)串联后接入稳流源回路，用比较法测量导体直流电阻。稳流源由低漂移运算放大器等组成，测量控制电路采用逻辑电路，测量信号经单板微机处理，由打印机打印输出，具有能自动消除接触热电势、接触电阻影响，灵敏度高，低电阻测量精度高，测量方便、速度快等特点。
文档编号G01R17/00GK87208517SQ87208517
公开日1988年1月20日 申请日期1987年5月29日
发明者袁百奋, 刘莹初 申请人:机械工业部上海电缆研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan