本發(fā)明涉及電路測(cè)試技術(shù),尤其涉及一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試電路與測(cè)試方法。
背景技術(shù):
10種規(guī)格的高精度繞線電阻,進(jìn)行2n的矩陣排列,構(gòu)成512種帶載負(fù)載形式。在短路測(cè)量回路中,利用歐姆定律,在標(biāo)準(zhǔn)或客戶要求的指定電壓下,通過(guò)選用高精度矩陣電阻序列,輸出規(guī)定需求的短路電流值?,F(xiàn)有技術(shù)測(cè)試的過(guò)程為:利用短路試品銅柱調(diào)試出預(yù)期的短路電流波形,在保證電壓的公差范圍下,短路電流值控制在一定范圍內(nèi)。此短路電流參數(shù)要多次手動(dòng)調(diào)節(jié),進(jìn)行不斷修改和投入回路電阻值后,才能得到。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下技術(shù)問(wèn)題:現(xiàn)有技術(shù)中存在的第一個(gè)問(wèn)題是需要手動(dòng)調(diào)節(jié)和補(bǔ)償電阻,進(jìn)行多次短路逼近預(yù)期值調(diào)節(jié),費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率極低;且多次直接大電流短路調(diào)節(jié),對(duì)設(shè)備的使用壽命損害非常大,會(huì)造成器件的老化偏差和衰減,增加參數(shù)調(diào)節(jié)的不確定性和難度,同時(shí)增加測(cè)試成本。
現(xiàn)有技術(shù)中存在的第二個(gè)問(wèn)題是短路電流調(diào)節(jié)公差要求控制在一定范圍內(nèi),且此范圍很大,不能滿足現(xiàn)在一些高精度產(chǎn)品測(cè)試要求,會(huì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行誤判。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試電路與測(cè)試方法,以優(yōu)化現(xiàn)有的測(cè)試電路和測(cè)試方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試電路,包括:電源,所述電源串聯(lián)第一開(kāi)關(guān)S1和第二開(kāi)關(guān)S2形成第一回路;所述電源串聯(lián)所述第一開(kāi)關(guān)S1、第三開(kāi)關(guān)S3和可調(diào)電阻R形成第二回路;所述第二開(kāi)關(guān)S2和可調(diào)電阻R并聯(lián),所述第三開(kāi)關(guān)S3和所述可調(diào)電阻R串聯(lián)在可調(diào)電阻R所在支路上。
進(jìn)一步, 還包括短路試品,所述短路試品串聯(lián)在所述第一回路中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試方法,包括:基于第一回路內(nèi)阻Rr,計(jì)算理論電阻R1;將所述可調(diào)電阻R的阻值調(diào)節(jié)為理論電阻R1,其中,R1=R;當(dāng)所述第二開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi),且所述第一開(kāi)關(guān)S1和所述第三開(kāi)關(guān)S3閉合時(shí),在測(cè)試電路中投入預(yù)設(shè)電流Isc2,測(cè)試所述第二回路的電壓V2;基于所述第一回路內(nèi)阻Rr、所述第二回路電壓V2和所述預(yù)設(shè)電流Isc2,計(jì)算實(shí)際電阻R1'的阻值;判斷所述理論電阻R1的阻值是否大于所述實(shí)際電阻R1';當(dāng)所述理論電阻R1的阻值大于所述實(shí)際電阻R1'時(shí),在所述可調(diào)電阻R所在支路串聯(lián)電阻R2;當(dāng)所述理論電阻R1的阻值小于所述實(shí)際電阻R1'時(shí),在所述可調(diào)電阻R兩端并聯(lián)電阻R2。
進(jìn)一步,所述第一回路內(nèi)阻Rr通過(guò)以下方法計(jì)算:當(dāng)所述第一開(kāi)關(guān)S1和所述第二開(kāi)關(guān)S2閉合,且所述第三開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)時(shí),在測(cè)試電路中投入預(yù)設(shè)電流I,測(cè)試所述第一回路的電壓U;基于所述電壓U和所述預(yù)設(shè)電流I計(jì)算所述第一回路內(nèi)阻Rr。
進(jìn)一步,所述計(jì)算理論電阻R1具體為:基于理論電壓V1、理論電流Isc1和所述內(nèi)阻Rr,計(jì)算理論電阻R1的阻值。
進(jìn)一步,所述計(jì)算所述第一回路內(nèi)阻Rr的阻值的步驟為:基于以下公式計(jì)算所述回路內(nèi)阻Rr的阻值:Rr=U/I;式中,I為投入的預(yù)設(shè)電流的電流值,U為在測(cè)試電路中投入預(yù)設(shè)電流下測(cè)試得到的所述第一回路電壓的電壓值。
進(jìn)一步,計(jì)算所述理論電阻R1的阻值的步驟為:基于以下公式計(jì)算所述理論電阻R1的阻值:R1=V1/Isc1-Rr;式中,V1為所述理論電壓的電壓值,Isc1為所述理論電流的電流值,Rr為所述第一回路內(nèi)阻的阻值。
進(jìn)一步,計(jì)算所述實(shí)際電阻R1'的阻值的步驟為:基于以下公式計(jì)算所述實(shí)際電阻R1'的阻值:R1'=V2/Isc2-Rr;式中,Isc2為投入所述預(yù)設(shè)電流的電流值,V2為在測(cè)試電路中投入所述預(yù)設(shè)電流Isc2下測(cè)試得到的所述第二回路電壓的電壓值,Rr為所述第一回路內(nèi)阻的阻值。
進(jìn)一步,當(dāng)所述可調(diào)電阻R與電阻R2為串聯(lián)時(shí),計(jì)算所述電阻R2的阻值的步驟為:基于以下公式計(jì)算所述電阻R2的阻值:R2=R1-R1';式中,R1為通過(guò)計(jì)算得到的所述理論電阻R1的阻值,R1'為通過(guò)計(jì)算得到的所述實(shí)際電阻R1'的阻值。
進(jìn)一步,當(dāng)所述可調(diào)電阻R與所述電阻R2為并聯(lián)時(shí),計(jì)算所述電阻R2的阻值的步驟為:基于以下公式計(jì)算所述電阻R2的阻值:R2=R1'*R1/(R1'-R1);式中,R1為通過(guò)計(jì)算得到的所述理論電阻R1的阻值,R1'為通過(guò)計(jì)算得到的所述實(shí)際電阻R1'的阻值。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試電路和測(cè)試方法,通過(guò)增加電流回路自檢電路,即第一回路,從而對(duì)回路的內(nèi)在阻值進(jìn)行預(yù)算,依據(jù)理論電流和理論電壓參數(shù),計(jì)算理論電阻值,即在電路中需投入的電阻值;進(jìn)而通過(guò)在電路中投入電壓和電流計(jì)算實(shí)際投入的電阻值,根據(jù)理論電阻值和計(jì)算得到的實(shí)際投入的電阻值計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)碾娮柚?,從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中需要多次通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行測(cè)試,造成容易對(duì)電路造成破壞,以及需要多次測(cè)試的缺陷,實(shí)現(xiàn)了測(cè)試流程的簡(jiǎn)化,不會(huì)出現(xiàn)由于多次調(diào)試造成電路損壞的現(xiàn)象,避免了造成器件的老化偏差和衰減,增加參數(shù)調(diào)節(jié)的不確定性和難度,節(jié)省了電路元器件成本。同時(shí)也不再需要控制短路電流調(diào)節(jié)公差,能夠滿足高精度產(chǎn)品測(cè)試要求,不會(huì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行誤判。
附圖說(shuō)明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)試電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試方法的流程示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式中包含補(bǔ)償電阻的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式中包含補(bǔ)償電阻的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了,下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖,對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外,在以下說(shuō)明中,省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)試電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,電源串聯(lián)開(kāi)關(guān)S和可調(diào)電阻r形成回路,現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有短路自檢電路,沒(méi)有對(duì)測(cè)試電路內(nèi)在阻值進(jìn)行預(yù)算,也沒(méi)有補(bǔ)償電阻,只能通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)電阻r的大小去逼近輸出預(yù)設(shè)的電流值。每次手動(dòng)調(diào)節(jié)之前,還要使用短路試品銅柱調(diào)試出預(yù)期的短路電流參數(shù),而電流參數(shù)的調(diào)試往往需要調(diào)試很多遍,因此耗時(shí)耗力;且每次的手動(dòng)調(diào)節(jié)是直接采用短路調(diào)節(jié),如果投入的預(yù)設(shè)電流過(guò)大,對(duì)設(shè)備的使用壽命損害非常大,測(cè)試成本變高,可能要經(jīng)常更換測(cè)試電路。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的以上缺陷,本發(fā)明提出一種測(cè)試電路,能夠測(cè)試得到補(bǔ)償電阻值及補(bǔ)償電阻和待補(bǔ)償電阻的連接方式。
圖2顯示了本發(fā)明實(shí)施例的一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖2所示,一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試電路,包括電源,電源串聯(lián)第一開(kāi)關(guān)S1和第二開(kāi)關(guān)S2形成第一回路;電源串聯(lián)第一開(kāi)關(guān)S1、第三開(kāi)關(guān)S3和可調(diào)電阻R形成第二回路;第二開(kāi)關(guān)S2和可調(diào)電阻R并聯(lián),第三開(kāi)關(guān)S3和可調(diào)電阻R串聯(lián)在可調(diào)電阻R所在支路上。
的電路還包括短路試品,短路試品串聯(lián)在第一回路中。作為一種優(yōu)選實(shí)施例,短路試品優(yōu)選地為兩個(gè)銅柱,其中,兩個(gè)銅柱的作用相當(dāng)于電路中的保險(xiǎn)絲,能夠在電流過(guò)大時(shí)對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行保護(hù)。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試方法的流程示意圖。
如圖3所示,一種補(bǔ)償電阻的測(cè)試方法,方法包括如下步驟:
步驟S100,基于第一回路內(nèi)阻Rr,計(jì)算理論電阻R1。
第一回路內(nèi)阻Rr通過(guò)以下方法計(jì)算:當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)S1和第二開(kāi)關(guān)S2閉合,且第三開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)時(shí),在測(cè)試電路中投入預(yù)設(shè)電流I,測(cè)試第一回路的電壓U。在具體實(shí)施時(shí),第一開(kāi)關(guān)S1和第二開(kāi)關(guān)S2閉合,且第三開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi),可以采用手動(dòng)進(jìn)行閉合或斷開(kāi),也可以采用測(cè)控軟件進(jìn)行控制其閉合或斷開(kāi)。
其中,如圖2所示,當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)S1和第二開(kāi)關(guān)S2閉合,且第三開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)時(shí),整個(gè)第一回路相當(dāng)于一根導(dǎo)線直接連接到電源兩端,電路為短路狀態(tài),為了保護(hù)電路,投入的預(yù)設(shè)電流I具體值要很小。其中,作為一種優(yōu)選實(shí)施例,預(yù)設(shè)電流I可以設(shè)置為1A。
計(jì)算第一回路內(nèi)阻Rr的阻值的步驟為:
基于以下公式計(jì)算回路內(nèi)阻Rr的阻值:Rr=U/I;式中,I為投入的預(yù)設(shè)電流I的電流值,U為投入預(yù)設(shè)電流I下測(cè)試得到的第一回路電壓的電壓值。
計(jì)算理論電阻R1具體為:
基于理論電壓V1、理論電流Isc1和內(nèi)阻Rr,計(jì)算理論電阻R1的阻值。
其中,理論電壓V1和理論電流Isc1均為已知的,也是規(guī)定參數(shù),因?yàn)閷儆诶碚搮?shù),一般數(shù)值比較大,所以不能直接在電路中投入,所以必須先求出實(shí)際電阻,再根據(jù)實(shí)際電阻和理論電阻阻值的差值確定補(bǔ)償電阻的阻值,以及確定補(bǔ)償電阻以何種方式連接在電路中,從而避免直接投入額定電壓和額定電流,燒壞電路,實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本。具體地,理論電壓V1和理論電流Isc1分別為生產(chǎn)廠商規(guī)定的理論電阻R1所能夠投入的額定電壓和額定電流。
計(jì)算理論電阻R1的阻值的步驟為:
基于以下公式計(jì)算理論電阻R1的阻值:R1=V1/Isc1-Rr;式中,V1為理論電壓的電壓值,Isc1為理論電流的電流值,Rr為已經(jīng)求得的第一回路內(nèi)阻的阻值。
步驟S101,將可調(diào)電阻R的阻值調(diào)節(jié)為理論電阻R1,其中,R1=R。
在將可調(diào)電阻R的阻值調(diào)整為理論電阻R1后,由于調(diào)整過(guò)程可能會(huì)存在誤差,因此實(shí)際調(diào)整后的可調(diào)電阻阻值實(shí)際上并不為理論電阻R1,因此,需要在第二回路中投入相應(yīng)電流,再對(duì)電壓進(jìn)行測(cè)試,來(lái)計(jì)算調(diào)整后實(shí)際的電阻值。具體計(jì)算方法如步驟S102。
步驟S102,當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)S2和第四開(kāi)關(guān)S4斷開(kāi),且第一開(kāi)關(guān)S1和第三開(kāi)關(guān)S3閉合時(shí),在測(cè)試電路中投入預(yù)設(shè)電流Isc2,測(cè)試第二回路的電壓V2。
預(yù)設(shè)電流Isc2因?yàn)闇y(cè)試需要,具體數(shù)值應(yīng)當(dāng)盡量取較小的值,對(duì)整個(gè)測(cè)試電路進(jìn)行保護(hù),這樣可以在保護(hù)電路的條件下測(cè)試出第二回路的電壓V2。
步驟S103,基于第一回路內(nèi)阻Rr、第二回路電壓V2和預(yù)設(shè)電流Isc2,計(jì)算實(shí)際電阻R1'的阻值。計(jì)算實(shí)際電阻R1'的阻值的步驟為:基于以下公式計(jì)算實(shí)際電阻R1'的阻值:R1'=V2/Isc2-Rr;式中,Isc2為投入預(yù)設(shè)電流Isc2的電流值,V2為投入預(yù)設(shè)電流Isc2下測(cè)試得到的第二回路電壓的電壓值,Rr為已經(jīng)求得的第一回路內(nèi)阻的阻值。
步驟S104,判斷理論電阻R1的阻值是否大于實(shí)際電阻R1'。
步驟S105,當(dāng)理論電阻R1的阻值大于實(shí)際電阻R1'時(shí),在可調(diào)電阻R所在支路串聯(lián)電阻R2。
具體地,當(dāng)理論電阻R1的阻值大于實(shí)際電阻R1'時(shí),則表示步驟S101在將可調(diào)電阻R的阻值調(diào)整為理論電阻R1,實(shí)際上在電路中投入的電阻較小,因此,需要在電路中串聯(lián)一個(gè)相應(yīng)阻值的補(bǔ)償電阻來(lái)對(duì)實(shí)際電阻R1'進(jìn)行補(bǔ)償,使得串聯(lián)后的實(shí)際電阻R1'的阻值與補(bǔ)償電阻的阻值之和等于理論電阻R1的阻值。
圖4顯示了本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的一種包含補(bǔ)償電阻的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖4所示,在包含如圖2所示的電路的基礎(chǔ)上,還包括電阻R2,此時(shí)可調(diào)電阻R和R2是串聯(lián)關(guān)系。當(dāng)可調(diào)電阻R與電阻R2為串聯(lián)時(shí),計(jì)算電阻R2的阻值的步驟為:
基于以下公式計(jì)算電阻R2的阻值:R2=R1-R1';式中,R1為通過(guò)計(jì)算得到的理論電阻R1的阻值,也是可調(diào)電阻R進(jìn)行調(diào)節(jié)后的電阻值,R1'為通過(guò)計(jì)算得到的實(shí)際電阻R1'的阻值。
步驟S106,當(dāng)理論電阻R1的阻值小于實(shí)際電阻R1'時(shí),在可調(diào)電阻R兩端并聯(lián)電阻R2。
具體地,當(dāng)理論電阻R1的阻值大于實(shí)際電阻R1'時(shí),則表示步驟S101在將可調(diào)電阻R的阻值調(diào)整為理論電阻R1,實(shí)際上在電路中投入的電阻較大,即可調(diào)電阻R調(diào)節(jié)后的電阻值偏大。因此,需要在電路中并聯(lián)一個(gè)相應(yīng)阻值的補(bǔ)償電阻來(lái)對(duì)實(shí)際電阻R1'進(jìn)行補(bǔ)償,使得實(shí)際電阻R1'的阻值與補(bǔ)償電阻并聯(lián)后的阻值等于理論電阻R1的阻值。
圖5顯示了本發(fā)明另一種實(shí)施方式提供的一種包含補(bǔ)償電阻的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,在包含如圖2所示的電路的基礎(chǔ)上,還包括電阻R2,此時(shí)可調(diào)電阻R和電阻R2是并聯(lián)關(guān)系。當(dāng)可調(diào)電阻R與電阻R2為并聯(lián)時(shí),計(jì)算電阻R2的阻值的步驟為:
基于以下公式計(jì)算電阻R2的阻值:R2=R1'R1/(R1'-R1);式中,R1為通過(guò)計(jì)算得到的理論電阻R1的阻值,R1'為通過(guò)計(jì)算得到的實(shí)際電阻R1'的阻值。
其中,還包括步驟S107:當(dāng)理論電阻R1的阻值等于實(shí)際電阻R1'時(shí),即R2=R1-R1'=0,表示此時(shí)補(bǔ)償電阻為0,即調(diào)節(jié)為理論電阻R1的可調(diào)電阻不需要進(jìn)行補(bǔ)償。
其中,在通過(guò)以上方法計(jì)算得到補(bǔ)償電阻后,為了檢驗(yàn)計(jì)算得到的補(bǔ)償電阻的阻值是否準(zhǔn)確,可以在將補(bǔ)償電阻通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)方式投入電路中后,通過(guò)以下方法進(jìn)行檢驗(yàn),從而完成對(duì)電路安全,高效的測(cè)試。具體的檢驗(yàn)方法為:將第二開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi),且將第一開(kāi)關(guān)S1、第三開(kāi)關(guān)S3和第四開(kāi)關(guān)S4閉合時(shí),在測(cè)試電路中投入理論電壓V1,測(cè)試電流值是否為理論電流Isc1值,或者在測(cè)試電路中投入理論電流Isc1,測(cè)試電路中電源的電壓值是否為理論電壓V1值。
如上,詳細(xì)的介紹了本發(fā)明實(shí)施例的補(bǔ)償電阻的測(cè)試電路和測(cè)試方法,通過(guò)增加第一回路,首先測(cè)試得到電路內(nèi)阻Rr,然后基于電路內(nèi)阻Rr、理論電壓V1和理論電流Isc1計(jì)算得到理論電阻R1,將可調(diào)電阻R阻值調(diào)節(jié)為為理論電阻R1的阻值,再在第二回路中投入預(yù)設(shè)電流Isc2,測(cè)試電源電壓V2,并基于電源電壓V2和預(yù)設(shè)電流Isc2以及電路內(nèi)阻計(jì)算Rr得到實(shí)際電阻R1'阻值,最后比較實(shí)際電阻R1'阻值和理論電阻R1阻值的大小,當(dāng)理論電阻R1的阻值大于實(shí)際電阻R1'時(shí),表明調(diào)節(jié)的可調(diào)電阻R過(guò)小,因此,在電阻R1所在支路串聯(lián)補(bǔ)償電阻R2,從而增加回路中電阻值,使得實(shí)際電阻R1'阻值和補(bǔ)償電阻R2阻值之和正好等于理論電阻的阻值R1;以及當(dāng)理論電阻R1的阻值小于實(shí)際電阻R1'時(shí),表明調(diào)節(jié)的可調(diào)電阻R的阻值過(guò)大,在電阻R1兩端并聯(lián)電阻R2,從而減小回路中電阻,使得實(shí)際電阻R1'阻值和補(bǔ)償電阻R2阻值并聯(lián)之后得到的電阻值正好等于理論電阻R1的阻值。從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中需要多次通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行測(cè)試,造成容易對(duì)電路造成破壞,以及需要多次測(cè)試的缺陷,實(shí)現(xiàn)了測(cè)試流程的簡(jiǎn)化,只需要對(duì)可調(diào)電阻進(jìn)行數(shù)次調(diào)試即可,不會(huì)出現(xiàn)由于多次調(diào)試造成電路損壞的現(xiàn)象,避免了造成器件的老化偏差和衰減,增加參數(shù)調(diào)節(jié)的不確定性和難度,節(jié)省了電路元器件成本。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
當(dāng)然,本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理,而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外,本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。