专利名称：一种用于计量数字阻抗测量仪的电感电容箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电感电容箱，特别是一种用于计量数字阻抗测量仪的电感电 容箱。
背景技术：
专利CN2005100^^8.X数字阻抗模拟装置，由频率跟踪及倍频锁相单元、计数 器、波形存储单元、可编程处理器、数模转换单元、电压变换单元、电流变换单元、电压参考 基准组成。它采用全数字化阻抗模拟技术实现，利用了数字波形合成技术、幅值比例调制技 术、相位差拟合技术、电压电流转换技术以及频率锁相跟踪技术等实现了阻抗量值的复现。其功能核心是检测测量仪电流高端输出信号，利用数字电路分别产生幅度、相位 可调，频率可控的电压、电流信号，输出到数字阻抗测量仪的电压高端和电流低端。形成与 实物元件一致的信号环路。该方案系统设计较为复杂、采用全数字合成技术，实现成本较 大，使用条件较苛刻。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种用于计量数字阻抗测量仪的电感电容箱，解决现在 同类标准系统组成复杂、技术实现难度较大，成本较高的问题。一种用于计量数字阻抗测量仪的电感电容箱，包括机箱，还包括四端对同轴电 缆接插件、控制板卡、加热片、控温仪、内附基准电容器A、热电偶、电压衰减变换电路板、电 磁屏蔽盒、控温盒、交流电源接口、交直流转换电源、通用串行总线接口、内附基准电容器B。四端对同轴电缆接插件、控温仪分别与机箱前面板卡扣固定。四端对同轴电缆接 插件电流高端与电压衰减变换电路板信号输入端屏蔽线连接，四端对同轴电缆接插件电压 高端与电压衰减变换电路板信号输出端屏蔽线连接。四端对同轴电缆接插件电流低端、电 压低端与内附基准电容A电流低端、电压低端屏蔽线连接，四端对同轴电缆接插件电流低 端、电压低端与内附基准电容器B电流低端、电压低端屏蔽线连接。控制板卡与机箱底板螺钉固定，控制板卡输入端与通用串行总线接口输出端数据 线连接，交直流转换电源输出端与控制板卡输入端导线连接，控制板卡输出端与电压衰减 变换电路板输入端排缆连接。控温盒与机箱底板铁箍及螺丝固定，电磁屏蔽盒与控温盒底 板螺丝固定，加热片置于电磁屏蔽盒和控温盒底板之间，加热片与控温仪导线连接。控温 仪输入端与交流电源接口输出端导线连接，控温仪传感信号输入端与热电偶输出端导线连 接。内附基准电容器A、内附基准电容器B分别与机箱底板铁箍和螺丝固定，内附基准 电容器A输入端与电压衰减变换电路板选择端屏蔽线缆连接，内附基准电容器B输入端与 电压衰减变换电路板备选择端屏蔽线缆连接。热电偶与电磁屏蔽盒粘接固定。电压衰减变 换电路板与电磁屏蔽盒螺丝固定。电压衰减变换电路板输入端与交直流转换电源输出端导 线连接。交流电源接口、通用串行总线接口分别与机箱后面板螺丝固定。交流电源接口与交直流转换电源导线连接。交直流转换电源与机箱底板螺丝固定。装置工作时，控温仪自动启动控温功能，热电偶信号输入到控温仪，控温仪输出控 制信号，加热片加热，控温盒内温度达到预定温度。四端对同轴电缆接插件输入的电流信号 引入到电压衰减变换电路板，控制板卡控制电压衰减变换电路板上开关器件，控制板卡将 电流加载到内附基准电容器A或内附基准电容器B，电压衰减变换电路板采集内附基准电 容器A或内附基准电容器B的电压信号，电压衰减变换电路板将电压信号衰减，控制板卡控 制电压衰减变换电路板输出一路信号作为回馈信号，输出到四端对同轴电缆接插件信号输 出端。不同幅值的回馈信号代表不同量值的电容或电感，完成计量阻抗测量仪。本实用新型制作可程控电感电容计量标准，用于计量四端对接口的智能型阻抗测 量仪，本装置无数字信号发生、相位拟合、频率跟踪与锁相等功能单元，结构简单，且除阻抗 变换电路板之外，其它器件都可从市场直接购买，因而制作成本较低。阻抗变换电路是本实 用新型的核心组成单元。其使用跟随电路获得基准电压Vb，采用π型电阻分压网络获得衰 减电压，通过继电器选通不同的分压比，具有良好的一致性和稳定性。另外，本装置具有控 温单元，可在一定温度范围内使用，对环境要求较低。本装置在IOOHz IOOkHz频率范围 内的阻抗测量仪检定或校准测试提供了标准，实现了可程控电感电容箱。
图1 一种用于计量数字阻抗测量仪的电感电容箱的结构示意图。1.机箱 2.四端对同轴电缆接插件 3.控制板卡 4.加热片 5.控 温仪6.内附基准电容器A 7.热电偶 8.电压衰减变换电路板 9.电磁屏蔽 盒10.控温盒 11.交流电源接口 12.交直流转换电源 13.通用串行总线接口 14.内附基准电容器B
具体实施方式
一种用于计量数字阻抗测量仪的电感电容箱，包括机箱1，还包括四端对同轴 电缆接插件2、控制板卡3、加热片4、控温仪5、内附基准电容器Α6、热电偶7、电压衰减变换 电路板8、电磁屏蔽盒9、控温盒10、交流电源接口 11、交直流转换电源12、通用串行总线接 口 13、内附基准电容器Β14。四端对同轴电缆接插件2、控温仪5分别与机箱1前面板卡扣固定。四端对同轴 电缆接插件2电流高端与电压衰减变换电路板8信号输入端屏蔽线连接，四端对同轴电缆 接插件2电压高端与电压衰减变换电路板8信号输出端屏蔽线连接。四端对同轴电缆接插 件2电流低端、电压低端与内附基准电容A电流低端、电压低端屏蔽线连接，四端对同轴电 缆接插件2电流低端、电压低端与内附基准电容器Β14电流低端、电压低端屏蔽线连接。控制板卡3与机箱1底板螺钉固定，控制板卡3输入端与通用串行总线接口 13输 出端数据线连接，交直流转换电源12输出端与控制板卡3输入端导线连接，控制板卡3输 出端与电压衰减变换电路板8输入端排缆连接。控温盒10与机箱1底板铁箍及螺丝固定， 电磁屏蔽盒9与控温盒10底板螺丝固定，加热片4置于电磁屏蔽盒9和控温盒10底板之 间，加热片4与控温仪5导线连接。控温仪5输入端与交流电源接口 11输出端导线连接， 控温仪5传感信号输入端与热电偶7输出端导线连接。[0016]内附基准电容器A6、内附基准电容器B14分别与机箱1底板铁箍和螺丝固定，内附 基准电容器A6输入端与电压衰减变换电路板8选择端屏蔽线缆连接，内附基准电容器B14 输入端与电压衰减变换电路板8备选择端屏蔽线缆连接。热电偶7与电磁屏蔽盒9粘接固 定。电压衰减变换电路板8与电磁屏蔽盒9螺丝固定。电压衰减变换电路板8输入端与交 直流转换电源12输出端导线连接。交流电源接口 11、通用串行总线接口 13分别与机箱1 后面板螺丝固定。交流电源接口 11与交直流转换电源12导线连接。交直流转换电源12 与机箱1底板螺丝固定。装置工作时，控温仪5自动启动控温功能，热电偶7信号输入到控温仪5，控温仪5 输出控制信号，加热片4加热，控温盒10内温度达到预定温度。四端对同轴电缆接插件2 输入的电流信号弓丨入到电压衰减变换电路板8，控制板卡3控制电压衰减变换电路板8上开 关器件，控制板卡3将电流加载到内附基准电容器A6或内附基准电容器B14，电压衰减变换 电路板8采集内附基准电容器A6或内附基准电容器B14的电压信号，电压衰减变换电路板 8将电压信号衰减，控制板卡3控制电压衰减变换电路板8输出一路信号作为回馈信号，输 出到四端对同轴电缆接插件2信号输出端。不同幅值的回馈信号代表不同量值的电容或电 感，完成计量阻抗测量仪。
权利要求1. 一种用于计量数字阻抗测量仪的电感电容箱，包括机箱(1)，其特征在于还包括 四端对同轴电缆接插件O)、控制板卡(3)、加热片0)、控温仪(5)、内附基准电容器A (6)、 热电偶(7)、电压衰减变换电路板(8)、电磁屏蔽盒(9)、控温盒(10)、交流电源接口(11)、交 直流转换电源(12)、通用串行总线接口(13)、内附基准电容器B(14)；四端对同轴电缆接插件O)、控温仪(5)分别与机箱(1)前面板卡扣固定；四端对同轴 电缆接插件O)电流高端与电压衰减变换电路板(8)信号输入端屏蔽线连接，四端对同轴 电缆接插件⑵电压高端与电压衰减变换电路板⑶信号输出端屏蔽线连接；四端对同轴 电缆接插件⑵电流低端、电压低端与内附基准电容A电流低端、电压低端屏蔽线连接，四 端对同轴电缆接插件O)电流低端、电压低端与内附基准电容器B(14)电流低端、电压低端 屏蔽线连接；控制板卡(3)与机箱(1)底板螺钉固定，控制板卡C3)输入端与通用串行总线接口 (13)输出端数据线连接，交直流转换电源(12)输出端与控制板卡(3)输入端导线连接，控 制板卡C3)输出端与电压衰减变换电路板(8)输入端排缆连接；控温盒(10)与机箱(1)底 板铁箍及螺丝固定，电磁屏蔽盒(9)与控温盒(10)底板螺丝固定，加热片(4)置于电磁屏 蔽盒⑶)和控温盒(10)底板之间，加热片(4)与控温仪( 导线连接；控温仪( 输入端 与交流电源接口(11)输出端导线连接，控温仪( 传感信号输入端与热电偶(7)输出端导 线连接；内附基准电容器A (6)、内附基准电容器B (14)分别与机箱(1)底板铁箍和螺丝固定，内 附基准电容器A(6)输入端与电压衰减变换电路板(8)选择端屏蔽线缆连接，内附基准电容 器B (14)输入端与电压衰减变换电路板⑶备选择端屏蔽线缆连接；热电偶(7)与电磁屏 蔽盒(9)粘接固定；电压衰减变换电路板⑶与电磁屏蔽盒(9)螺丝固定；电压衰减变换电 路板⑶输入端与交直流转换电源(12)输出端导线连接；交流电源接口(11)、通用串行总 线接口(13)分别与机箱⑴后面板螺丝固定；交流电源接口(11)与交直流转换电源(12) 导线连接；交直流转换电源(1 与机箱(1)底板螺丝固定。
专利摘要本实用新型公开了一种用于计量数字阻抗测量仪的电感电容箱，包括机箱(1)，还包括四端对同轴电缆接插件(2)、控制板卡(3)、加热片(4)、控温仪(5)、内附基准电容器A(6)、热电偶(7)、电压衰减变换电路板(8)、电磁屏蔽盒(9)、控温盒(10)、交流电源接口(11)、交直流转换电源(12)、通用串行总线接口(13)、内附基准电容器B(14)。本装置使用跟随电路获得基准电压Vb，采用π型电阻分压网络获得衰减电压，通过继电器选通不同的分压比，具有良好的一致性和稳定性。本装置无数字信号发生、相位拟合、频率跟踪与锁相等功能单元，结构简单，制作成本较低。
文档编号G01R35/00GK201917650SQ20102062692
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者李莉, 焦玉民, 王路, 许兴明 申请人:中国航天科工集团第二研究院二○三所