一种单双联电位器多功能测试电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种单双联电位器多功能测试电路，包括A联电路和与A联电路结构相同的B联电路，A联电路包括INA128放大器一、二及运算放大器OP2227、量程切换开关S1～S5、六个模拟开关S6～S11，恒流源、噪声测量电路和双联同步特性测量电路；放大器一的反相、同相输入端各接地、接基准电压，输出端与S1～S5一端连接，S1～S5另一端分别连接OP2227的同相输入端及S6、S7的一端；OP2227的反相输入端连接其输出端，其输出端连接放大器一的输出基准端；S6、S7另一端各接电位器的第二、第一管脚。本实用新型能同时测量总阻、前后零位电阻、动噪音、静态接触电阻、同步特性，优化工艺，提高生产效率。
【专利说明】一种单双联电位器多功能测试电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子测量【技术领域】，更具体地说，涉及一种高速、单双联电位器多功能测试电路。
【背景技术】
[0002]电位器在生产生活中扮演非常重要的角色:单联电位器在控制、调节和人机交互方面有着非常广泛的应用；双联电位器是实现双联同步调节和控制的重要电子元件。每个电位器出厂前都必须测量十几种参数。因此，快速、高效地测量这些参数能极大的提高生产效率，并确保产品的质量。
[0003]基于电位器应用的广泛性，其生产量很大。据了解，在江浙沿海一带有着非常多的电位器生产企业，而电位器技术需检测的参数很多，有总电阻，前零位电阻，后零位电阻，静态接触电阻，动态接触电阻，动噪声，同步特性。每一个电位器的这些参数都必须在出厂前进行测量、筛选后才能合格。传统的仪器一般只能测量单一参数，例如总阻仪只能用于测试电位器的总电阻值，噪声仪只能用于测试电位器的滑动噪声。一个电位器的检测要经过十多道工序，非常繁琐，工作效率低下，浪费大量的人力、物力。
【发明内容】
[0004]为克服上述缺陷，本实用新型提供一种单双联电位器多功能测试电路，本测试电路能同时测量总阻，前零位电阻，后零位电阻，动噪音，静态接触电阻，同步特性这六个参数，大大优化了电位器生产测试工艺，极大的降低了测试成本，提高了生产效率。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0006]一种单双联电位器多功能测试电路，包括A联电路和B联电路；所述A联电路包括INA128放大器一、INA128放大器二、运算放大器0P2227、量程切换开关Sl?S5、六个模拟开关S6飞11，恒流源、噪声测量电路和双联同步特性测量电路；
[0007]所述INA128放大器一的反相输入端接地，同相输入端接基准电压，其输出端与量程切换开关Sf S5的一端电连接；而量程切换开关SfS5的另一端分别与运算放大器0P2227的同相输入端、模拟开关S6、S7的一端相电连接；所述运算放大器0P2227的反相输入端与其输出端相连，同时其输出端与INA128放大器一的输出基准端相连；
[0008]所述模拟开关S6的另一端连接电位器的滑动端即第二管脚，所述模拟开关S7的另一端与电位器的第一管脚相连；
[0009]所述电位器的滑动端通过模拟开关S8连接恒流源；电位器的第一管脚通过模拟开关Sll连接一电源，电位器的第三管脚接地；
[0010]所述INA128放大器二的同相输入端与电位器的滑动端相连，其反相输入端分别通过S9与电位器的第三管脚相连、通过SlO与电位器的第一管脚相连，INA128放大器二的输出端与双联同步特性测量电路输入端相连；
[0011]所述噪声测量电路的输入端与电位器的滑动端形成电连接；
[0012]所述B联电路与A联电路的电路结构相同；
[0013]所述量程切换开关Sf S5包括相互并联的5个开关，且每个开关线路上分别串联有电阻。
[0014]本实用新型的结构特点在于:
[0015]1、本实用新型采用电压法与恒流法来判断和测量电位器前后零位，简化了电路结构；
[0016]2、本实用新型通过电路结构的优化设计，其能在电位器旋钮转动一个周期内测量总阻，前零位电阻，后零位电阻，动噪音，静态接触电阻，同步特性这六个参数，能在电位器转动一个半周期内测试滑动接触电阻。本实用新型能直接取代电位器生产过程中的多种单一或综合测试仪器，大大优化了电位器生产测试工艺，极大的降低了测试成本，提高生产效率。
[0017]3、本实用新型电路结构简单、实用，能在最少的模拟开关数量下实现七种参数的测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的A联电路结构原理图。
[0019]图2为本实用新型的B联电路结构原理图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]实施例:本实用新型涉及一种单双联电位器多功能测试电路，包括相同电路结构的A联电路和B联电路；所述A联电路用于单联电位器或双联电位器的第一联测量；B联电路用于双联电位器第二联测量，在用于单联电位器测量时，其管脚悬空。
[0022]如图1所示:A联电路包括INA128放大器一、INA128放大器二、运算放大器0P2227、量程切换开关Sf S5、六个模拟开关S6飞11，恒流源、噪声测量电路和双联同步特性测量电路；
[0023]INA128放大器一的反相输入端接地，同相输入端接基准电压，其为设定的电压值，INA128放大器的输出端与量程切换开关Sf S5的一端电连接；而量程切换开关Sf S5的另一端分别与运算放大器0P2227的同相输入端、模拟开关S6、S7的一端相电连接；所述运算放大器0P2227的反相输入端与其输出端相连，同时其输出端与INA128放大器一的输出基准端相连；其中量程切换开关Sf S5中包括5个开关相互并联，其每个开关线路上分别串联有电阻；
[0024]模拟开关S6的另一端连接电位器的滑动端即第二管脚，所述模拟开关S7的另一端与电位器的第一管脚相连；所述电位器的滑动端通过模拟开关S8连接5mA的恒流源；电位器的第一管脚通过模拟开关Sll连接一 1V电源，电位器的第三管脚接地；
[0025]INA128放大器二的同相输入端与电位器的滑动端相连，其反相输入端分别通过S9与电位器的第三管脚相连、通过SlO与电位器的第一管脚相连，INA128放大器二的输出端与双联同步特性测量电路输入端相连；
[0026]本实施例中噪声测量电路的输入端与电位器的滑动端形成电连接。
[0027]如图2所示:B联电路包括放大器INA128三和放大器INA128四，低噪声运放0P2227 二，量程切换开关S12?S16，六个极低内阻SPST模拟开关S12-S22，恒流源、噪声测量电路和双联同步特性测量电路；其电路结构与A联电路相同。
[0028]本实施例中，电阻RfRlO为恒流电阻。
[0029]本实用新型的工作原理，以及一次性测量单/双联电位器的七个参数的过程如下，以A联电路为例:
[0030]1.总阻
[0031]切断S6，S8，S10，S11，接通S7，S9 ;S1?S5为量程切换开关，根据不同的电位器阻值闭合不同的开关，即使能由放大器INA128 —和运算放大器op2227构成的精密恒流源并且选择对应的电流I大小(I=基准电压/恒流电阻)。此时电流I施加在电位器每一联的一和三管脚，运算放大器op2227的输出端V为电阻上的压降。根据欧姆定律很容易就可以计算出总阻阻值。使用高精度ADC采集电压V不仅可以实现每一联总阻的测量，而且还可以判断电位器是否插入到测量插座。
[0032]2.静态接触电阻
[0033]如图所示:将电位器中心抽头起始位置放置在总行程409Γ60%处，断开S7，接通S6。此时电流I通过电位器的中心抽头流入并且通过三管脚接地。断开S9，接通S10，此时放大器ΙΝΑ128 二输出为电位器每联二管脚和一管脚之间的电压差(静态电阻压降)。经过AD转换后很容易就可求出静态接触电阻值。
[0034]3.前零位
[0035]当总阻和静态接触电阻测量完毕后，断开S10，接通S11，S9，将1V电压施加在电位器一管脚和三管脚两端。接通S9，断开S10，当电位器转轴被旋转至接近三脚时，放大器INA128 二输出电压会近似接近于零。通过高精度AD检测确认电位器中心抽头已处于前零位位置时(电压法判断前零位)，切断Sll并且接通S8，使5mA电流从中心抽头输入。残余电阻压降将会从放大器INA128 二输出。
[0036]4.动噪声
[0037]当电位器中心抽头从前零位往后零位移动时，Sll闭合，噪声从中心抽头输出，通过噪声测量电路放大，整流等信号调理之后被AD采集，记录最大值。
[0038]5.同步
[0039]当电位器中心抽头从前零位往后零位移动时，S21闭合，利用双联同步特性测量电路中高精度AD采集两联电压值，以第一联为基准联取对数然后相减即可得同步系数(具体计算方法详见GB/T 15298-94)。
[0040]6.后零位
[0041]当同步参数测量完毕后，接通Sll，S10, S9，此时等效电位器三管脚接地，然后再接通S8，使5mA电流从中心抽头输入，从三管脚输出接地。残余电阻压降将会从放大器INA128二输出。米用闻精度AD米集后便可计算出后零位。
[0042]7.动态接触电阻
[0043]当后零位测试完毕后切断S6，S8, S10, Sll,接通S6和对应的量程切换开关；此时电流I通过电位器的中心抽头流入并且通过三管脚接地。此时放大器INA128 二输出为电位器每联二管脚和一管脚之间的电压差。控制器可以一边用高精度AD采集一边转动电位器至前零位。AD所采集到的最大值便是动态接触电阻。
[0044]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种单双联电位器多功能测试电路，其特征在于:包括A联电路和B联电路；所述A联电路包括INA128放大器一、INA128放大器二、运算放大器0P2227、量程切换开关S1?S5、六个模拟开关S6?S11，恒流源、噪声测量电路和双联同步特性测量电路；所述皿128放大器一的反相输入端接地，同相输入端接基准电压，其输出端与量程切换开关Sf S5的一端电连接；而量程切换开关Sf S5的另一端分别与运算放大器0P2227的同相输入端、模拟开关S6、S7的一端相电连接；所述运算放大器0P2227的反相输入端与其输出端相连，同时其输出端与INA128放大器一的输出基准端相连；所述模拟开关S6的另一端连接电位器的滑动端即第二管脚，所述模拟开关S7的另一端与电位器的第一管脚相连；所述电位器的滑动端通过模拟开关S8连接恒流源；电位器的第一管脚通过模拟开关Sll连接一电源，电位器的第三管脚接地；所述INA128放大器二的同相输入端与电位器的滑动端相连，其反相输入端分别通过S9与电位器的第三管脚相连、通过SlO与电位器的第一管脚相连，INA128放大器二的输出端与双联同步特性测量电路输入端相连；所述噪声测量电路的输入端与电位器的滑动端形成电连接；所述B联电路与A联电路的电路结构相同；所述量程切换开关SfS5包括相互并联的5个开关，且每个开关线路上分别串联有电阻。
【文档编号】G01R27/14GK204008862SQ201420563866
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】潘柯文 申请人:潘柯文