專利名稱:電子數(shù)字式兆歐表的制作方法
一種對(duì)高壓下大電阻負(fù)載測量儀表的改進(jìn)。
目前國內(nèi)生產(chǎn)的兆歐表基本上是手搖式或交流供電的機(jī)械表頭式兆歐表。這類表由于刻度的非線性，使測量誤差甚大，而由于測量高壓不夠穩(wěn)定，造成測量帶容性的電阻負(fù)載困難。通常一個(gè)表只有一種測量高壓和一個(gè)測量量程，使用的局限性很大，一般需要幾個(gè)表才能滿足大多數(shù)測量對(duì)象的要求。這類兆歐表的性能價(jià)格比低。
本實(shí)用新型的目的就是為了解決普通兆歐表的以上不足，提供一種測量精度高，測量高壓穩(wěn)定度好及多測量量程和多測量高壓的電子數(shù)字式兆歐表。
電子數(shù)字式兆歐表主要由兩部分組成。一部分是測量所需要高壓的產(chǎn)生電路；一部分是A／D采樣電路。
附圖1是測量所需高壓的產(chǎn)生電路原理圖。圖中可控脈沖振蕩器(1)，晶體管開關(guān)變換電路(2)，高壓取樣電路(3)，比較放大電路(4)，一個(gè)基準(zhǔn)電壓源(5)。
測量所需高壓產(chǎn)生電路如附圖1所示?？煽孛}沖振蕩器(1)產(chǎn)生一個(gè)占空比受控制端控制的矩形脈沖，該矩形脈沖通過晶體管開關(guān)變換電路(2)后產(chǎn)生高壓，這個(gè)受(1)的輸入端電壓控制。高壓經(jīng)高壓取樣電路(3)取樣后在比較放大電路(4)上與基準(zhǔn)電壓源(5)的基準(zhǔn)電壓比較，所得的差反饋給(1)的輸入端去控制高壓，由深度的負(fù)反饋使輸出高壓非常穩(wěn)定，準(zhǔn)確。通過改變高壓取樣電路(3)的參數(shù)，可方便地改變測量高壓。
附圖2是A／D采樣電路的原理圖。圖中帶顯式的或帶接口的A／D轉(zhuǎn)換器(6)，in(＋)，in(－)和REF(＋)，REF(－)，分別是(6)的測量電壓輸入端和參考電壓輸入端；四個(gè)固定電阻(7)、(8)、(9)、(10)構(gòu)成一平衡電橋；被測電阻(11)。
A／D采樣電路的原理如附圖2所示。一個(gè)A／D轉(zhuǎn)換器(6)，in(＋)和in(－)是(6)的測量電壓輸入端，REF(＋)和REF(－)是(6)的參考電壓輸入端。(6)轉(zhuǎn)換的讀數(shù)設(shè)為N，N與此二輸入端有下式關(guān)系N＝M(in(＋)－in(－))／(REF(＋)－REF(－))其中M是一常數(shù)。
設(shè)四個(gè)固定電阻(7)、(8)、(9)、(10)的阻值分別是X7、X8、X9、X10，四個(gè)固定電阻(7)、(8)、(9)、(10)應(yīng)構(gòu)成一個(gè)平衡電橋，即有X7／X8＝X9／X10或是X8／(X7＋X8)＝X10／(X9＋X10)設(shè)被測電阻(11)的阻值為XX。于是當(dāng)加上被測電阻(11)時(shí)，有in(＋)－in(－)＝(X8／(X7＋X8)－X10／(X9＋X10＋XX))(vg＋－vg－)REF(＋)－REF(－)＝X10(vg＋－vg－)／(X9＋X10＋XX)由平衡條件得N＝M(in(＋)－in(－))／(REF(＋)－REF(－))＝M*XX／(X9＋X10)我們不難看出讀數(shù)N與被惻電阻(11)的阻值XX成線性的關(guān)系。適當(dāng)?shù)目紤]M和X9＋X10的值就可直接讀出XX的值，且可方便地改變測量量程。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有機(jī)械兆歐表相比，具有測量精度高，測量精度隨A／D轉(zhuǎn)換器(6)的精度而定；測量高壓穩(wěn)定度優(yōu)于1％，精度優(yōu)于5％；用波段開關(guān)可方便地改變量程和測量高壓值。一表就能勝任機(jī)械兆歐表幾種表的功能?？捎?V電池供電，便于野外作業(yè)。
附圖3是本實(shí)用新型的最佳實(shí)現(xiàn)電路圖。R1－－－R27是27個(gè)固定電阻，C1－－－C17是17個(gè)電容，W1是調(diào)準(zhǔn)高壓基值的可調(diào)電阻，W2是調(diào)準(zhǔn)采樣電路線性度的可調(diào)電阻，W3是調(diào)短路零的調(diào)零電位器，DW是2.5－－－3.5V穩(wěn)壓二極管。D7是高壓整流硅堆，BG1是3DG6，BG2是達(dá)林頓三極管，U1是LM339，U2是LM324，U3是ICL7107A／D轉(zhuǎn)換器，L1是2.5mH的扼流圈，B1是變壓器，K1是量程選擇的雙刀雙擲開關(guān)，K2是測量電壓選擇的雙刀三擲開關(guān)，K3是電源開關(guān)，3個(gè)接線柱是COM，200M歐，2000M歐。
本表使用時(shí)，有一個(gè)調(diào)零電位器W3，電壓選擇開關(guān)K2和量程選擇開關(guān)K1，電源開關(guān)K3。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)現(xiàn)方式見附圖3所示。圖中虛線部分應(yīng)放在高壓板上，R15選擇為20兆歐／0.5W，R16為2兆歐／5W，R17為20兆歐／0.5W，R16和R17的誤差應(yīng)配對(duì)，即有R17／R16＝10應(yīng)盡量成立。A／D轉(zhuǎn)換器為ICL7107，則測量精度可優(yōu)于1％。
權(quán)利要求
1.一種測量高壓下大電阻負(fù)載的電子數(shù)字式兆歐表。其特征是橋式采樣電路(7)、(8)、(9)、(10)、(11)，是由A/D轉(zhuǎn)換器(6)通過對(duì)電橋不平衡程度的測量，間接測得被測電阻(11)的實(shí)際阻值，在采樣時(shí)所需高壓，是由可控脈沖振蕩器(1)，晶體管開關(guān)變換電路(2)，高壓取樣電路(3)，比較放大電路(4)，基準(zhǔn)穩(wěn)壓源(5)所組成。
專利摘要
一種測量高壓下大電阻負(fù)載的電子數(shù)字式兆歐表。該表用6V直流電源(電池)升壓，通過對(duì)電橋不平衡程度的測量，間接測得被測電阻的實(shí)際阻值。測量精度隨A/D轉(zhuǎn)換器的精度而定。若用三位半A/D轉(zhuǎn)換器，精度優(yōu)于1％，測量電壓穩(wěn)定度優(yōu)于1％，精度優(yōu)于5％。測量量程和測量電壓可通過波段開關(guān)方便分檔。
文檔編號(hào)G01R27/02GK87200199SQ87200199
公開日1987年12月2日 申請(qǐng)日期1987年1月9日
發(fā)明者傅孜雋 申請(qǐng)人:傅孜雋導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan