专利名称：一种感性绕组直流电阻测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电阻的测量装置，特别是一种新型感性绕组直流电阻测试仪。
目前，测试感性绕组直流电阻的办法是给感性绕组充电，待充电电流达到稳定(设此时电流为I)后，测被测绕组的端电压U，则得该绕组的直流电阻Rx，有Rx＝U/I，该公式成立的前提是充电电流达到完全稳定后，电感L的影响不存在，才能是真正的Rx。而要完全达到恒定电流是不可能的，其充电特性用曲线表示是一个渐近线(如图3所示)。时间常数愈大，要求充电达到恒定电流的时间愈大。一般当充电经过6倍的时间常数后，稳态电流已上升到恒定电流的99.8％，即可认为已基本恒定而读取数据。通常该时间常数τ在十几分钟以上。可见，明显存在测试时间长、精度不太高的通病。要缩短测试时间，就是设法减小时间常数τ，进而要减小L和增大回路电阻。减小L的措施主要是加大充电电流，但该电流又不能大于20％的线圈额定电流限度，以免线圈发热；增大回路电阻的措施主要是适当时刻串入附加电阻R，但附加电阻的加大要受到提高电源输出电压以及测试精度的限制，一般附加电阻值R只能为4-6倍的Rx值。同时加大充电电流和串入附加电阻的选择，因测试对象不同而应有所不同，这就给仪器的制造带来不便，或者说单台仪器要适合广泛的被测对象比较困难。具体测试方法有压降法和电桥法。而目前各地已普遍采用的快速测量法基本上都是采用恒流源充电，这相当电源的内阻Ro很大甚至无限大(理想恒流源)，此时τ＝L/(Ro+Rx)缩短了时间常数，就能快速测试，但仍未能从根本上克服该技术固有的理论上的缺陷。
本发明的目的就是依据一种新的感性绕组直流电阻测试理论，对于感性绕组直流电阻的测试不必等到对绕组充电至电流稳定后才进行，开始充电就可以测取几个相邻时刻的充电电流，从而亦能很理想地认为绕组的L以及电源的空载电压E和内阻R0是常数，快速准确地测算并得到感性绕组的直流电阻，从而提供一种新型绕组直流电阻测试仪，以克服现在所采取的理论依据的固有缺点，解决目前普遍采用的测量仪测试速度慢、误差大、通用性差等不足。
本发明的目的是这样实现的下面结合附图对本发明作进一步解释。
附
图1为本发明测试电路原理图。
附图2为本发明测试仪联接原理图。
附图3为现有技术测试过程I、U与时间τ关系图。
本发明的理论依据如图1所示的测试图，其中L、Rx分别为绕组的电感和直流电阻，E、R0分别为电源的空载电压和内阻；当S1合上，则有E=i(RO+RX)+Ldidt---(1)]]>推算得i=ERO+RX(1-e-1τ)---(2)]]>didt=ELe-1τ---(3)]]>U=E-ERORO+RX(1-e-1τ)---(4)]]>式中U-被测绕组的端电压τ≡LRO+RX]]>根据公式利用信号采样，精密放大器、放电与保护系统、A/D转换、CPU、数字显示、译码驱动、微型打印机、精密稳压电源等先进电子技术实现测试的目的。如图2所示，本发明主要是由精密稳压电源、信号采样、放大及放电保护A/D转换、CPU、译码、驱动以及数字显示、缓冲器、打印机等电子元器件有机地联接组成，CPU内的运算程序符合上述数学公试模型之一。精密稳压电源，给被测绕组提供充电电流，在相邻几个时刻采样相关几个点运算数据(电流值、电压值等)。经由IC运放电路所组成的精密放大器放大后，由A/D转换器将模拟量转换成CPU能识别的数字量，CPU在软件发出的指令下对这些有关数字量联立方程并运算求平均值得出精确的结果，该结果经译码、驱动，以数字形式显示出感性绕组直流电阻Rx以及中间参数。需要时启动打印系统，CPU输出经缓冲器进入打印机而打印出有关数据。同时还设置有放电系统等保护措施，在电路中采用8-16位的高位A/D转换器或3位半以上的专用A/D转换器。
本发明的感性绕组直流电阻测试仪由于充电后在相邻几个时刻采样所得的几个电流值，很快就由CPU运算处理出结果，测试速度特别快；同样由采样的技巧，在极短的几个相邻时刻测得相关的采样信号(I、U)；就可以极理想认为精密稳压电源的E、R0以及被测绕组之L是常数，这就排除了它们对测试精度的不良影响，再加上各部分电路的优越以及相互组合优化，因而测试误差极小；另外本发明的测试仪与现在通用的快速测试仪不一样，明显不受各种类型各种规格的感性绕组充电电流的限制，而是用较小的电流充电就可取得必要的测试采样数据来运算而得出精确的结果，可见本发明测试仪通用性很广。
本发明的感性绕组直阻测试仪是根据一种新的思路所研制出的一种新型的高智能测试仪，从根本上克服了目前普遍使用所谓快速测试仪的诸多缺点，测试速度快，测量精度高，运用范围广，安全可靠，是一种测量感性绕组直流电阻的理想仪器。
权利要求
1.一种感性绕组直流电阻测试仪，主要是由精密稳压电源、信号采样、放大及放电保护系统、A/D转换器、CPU、译码、驱动、缓冲、微型打印机等电子器件有机地联接而成，其特征在于CPU内的运算程序符合以下数学公式模型之一E=i(RO+RX)+Ldidt---(1)]]>推算得i=ERO+RX(1-e-1τ)---(2)]]>didt=ELe-1τ---(3)]]>U=E-ERORO+RX(1-e-1τ)---(4)]]>式中U-被测绕组的端电压τ≡LRO+RX]]>
2.根据权利要求1所述的感性绕组直流电阻测试仪，其特征在于精确的采样信号经过由IC运放电路所组成的精密放大器放大，然后送到A/D转换器。
3.根据权利要求1所述的感性绕组直流电阻测试仪，其特征在于在电路中采用8-16位的高位A/D转换器或3位半以上的专用A/D转换器。
4.根据权利要求1所述的感性绕组直流电阻测试仪，其特征在于CPU经过外围电路输出的信号，经过译码器以及驱动器精确地输入数字显示器，并得到准确的Rx及中间参数数字显示，通过缓冲器、微型打印机打印出必要的中间参数及Rx。
全文摘要
本发明涉及一种电阻的测量装置,特别是一种感性绕组直流电阻测试仪。其技术关键将精密稳压电源、信号采样、A/D转换器、CPU等电路有机地联接起来,CPU内运行的程序符合数学模型E=I(R
文档编号G01R27/02GK1276532SQ99115789
公开日2000年12月13日 申请日期1999年6月3日 优先权日1999年6月3日
发明者韩佰锋 申请人:西安市四方机电信息工程研究所