1Y2引出两路，一路串接第二电阻R50 后与巧.5V电源电压相连，另一路串接第二电容C103后接地。引脚1Y3接地，并串接第二 电容C103与引脚1Y2相连。引脚VEE引出两路，一路接VSS，另一路串接第S电容C78后 接地。引脚1Y3串接第S电容C78后与引脚VEE相连。引脚VDD引出两路，一路接VDD，另 一路接第四电容C82后接地。引脚GND和長接地，并串接第四电容C82后与引脚VDD连接。 引脚1Z输出具有交替的波峰和波谷的阶梯状波形。其中，第二电阻R50和第一电阻R51的 电阻阻值均为10k欧。第一电容C104和第二电容C103的电容值均为lyF。第S电容C78 和第四C82的电容值均为l(K)nF。
[0044] 该运算放大单元3包括第一运算放大器31，该第一运算放大器的型号为化062C， 其同相输入端与忍片21的引脚1Z连接。该第一运算放大器31的反相输入端与输出端相 连，设置成运放跟随器。运算放大器31的正电源引脚引出两路，一路接VSS，另一路接第五 电容口1后接地，其负电源引脚引出两路，一路接V孤，另一路接第六电容口2后接地。第五 电容C71和第六电容C72的电容值均为l(K)nF。
[0045] 该滤波单元4包括3个电阻和5个电容。第一运算放大器31的输出端串接第= 电阻R69、第四电阻R67、第五电阻R68后与整形放大单元5的第二运算放大器51的同相输 入端相连。第S电阻R69与第四电阻R67之间串接第屯电容C112后接地。第五电阻R68 与第二运算放大器51的同相输入端之间串接第八电容C144后接地。第四电阻R67与并联 的第九电容〇109、第十电容0110、第^^一电容cm串接后与第二运算放大器51的反相输 入端相连。第S电阻R69、第四电阻R67、第五电阻R68的电阻阻值均为13.3K欧。第九电 容0109、第十电容0110、第^^一电容cm、第屯电容C112的电容值均为WnF，且采用NP0 电容，第八电容C144的电容值为1. 5nF。
[0046] 该整形放大单元5包括第二运算放大器51，该第二运算放大器51的型号为 NJM5534,其反相输入端与输出端相连。第二运算放大器51的正电源引脚引出两路，一路 接VDD，另一路接第十二电容C75后接地，其负电源引脚引出两路，一路接VSS，另一路接第 十S电容C76后接地。另外，第二运算放大器51的另外两个BAL引脚和COM引脚是空连接。 第十二电容C75和第十=电容C76的电容值均为l(K)nF。第二运算放大器51的输出端将基 准的正弦波输入到下一级电路。
[0047] 上述VDD是指巧V电源电压，VSS是指-5V电源电压。
[0048] 本发明还提供一种用于测量电阻的正弦波产生方法，包括W下步骤： W例 A.由CPU产生两路具有固定占空比的方波，并分别传送到口整形电路；
[0050] B.由口整形电路将方波转换成具有交替的波峰和波谷的阶梯状波形，并传到运算 放大单元；
[0051] C.经运算放大单元处理后，信号传到滤波单元；
[0052]化经滤波单元处理后，信号传到整形放大单元；
[0053]E.由整形放大单元将信号转换为正弦波。
[0054] 本发明还提供一种电瓶测试仪，请参阅图6,其为本发明的电瓶测试仪的原理框 图。该电瓶测试仪包括上述CPU1、口整形电路2、运算放大单元3、滤波单元4、整形放大单 元5，W及3. 3V、5V稳压电源A1、RAM存储器A2、数据显示屏A3、乘法运算器A4、电子切换开 关A5、恒流源驱动放大单元A6、电阻信号放大单元A8、电流信号采样单元A9、电压信号采样 单元A10和溫度信号采样单元A11。 阳化5] 由3. 3V、5V稳压电源A1为电瓶测试仪提供工作电源，RAM存储器A2为CPU1存 储数据。当需要检测电瓶的电阻时，CPU1产生两路固定占空比的方波脉冲，经口整形电路 2、运算放大单元3、滤波单元4和整形放大单元5处理后转换成正弦波信号。该正弦波信号 分成两路，一路输入到乘法运算器A4 ;另一路输入到恒流源驱动放大单元A6,使正弦波信 号有足够的幅度加于被测量电阻的两极，然后经过被测电阻（即电瓶）A7后将得到一组反 馈回来的电阻采样信号。该电阻采样信号再次分成两路，一路进入乘法运算器A4,另一路在 电阻信号放大单元A8处进行放大。乘法运算器A4接收到作为基准的正弦波信号和经过被 测电阻后反馈回来的电阻采样信号，由于经过被测电阻反馈回来的电阻采样信号会在原来 的基准正弦波信号的基础上发生移相，因此两路信号经乘法运算器处理后，产生一个相位 差信号，该相位差信号是把极微小的移相变化进行放大的关键处理。该相位差信号和电阻 信号放大A8输出的信号同时输出到电子切换开关A5,再输出到CPU1进行处理，计算出的 电瓶的电阻值在数据显示屏A3上显示。
[0056] 另外，分别通过电流信号采样单元A9、电压信号采样单元A10、溫度信号采样单元 All测量得到的电流信号、电压信号W及溫度信号也输入到电子切换开关A5，CPU1通过电 子切换开关A5对需要的信号进行切换，处理后的电流、电压和溫度数据在数据显示屏A3上 显示。
[0057] 本发明提供的用于测量电阻的正弦波产生电路及方法，相比起现有技术之一：RC、 LC正弦波振荡电路，能实现单一频率输出、稳定、可自定义频率的正弦波，电路受外界环境 影响较小，精度高；相比起现有技术之二：CPU产生不同占空比的脉冲后经过整形过滤放大 电路转换为正弦波的方法，本发明中CPU不用生成不同占空比的方波，而是生成固定占空 比的方波，占用CPU资源小，耗电量低，使用时间大大增加，若选用引脚自带方波脉冲输出 功能的CPU,则可进一步降低能源消耗；相比起现有技术之=:由方波经积分电路转换为= 角波后再产生正弦波的方法，本发明所需要的忍片数量少，能耗低，且比起现有技术中利用 电容的充放电产生周期性振荡生成方波，波形的稳定性低，本发明的CPU利用时钟晶振分 频产生方波，晶振的稳定性极高，输出的方波更为稳定，因而经转换输出的正弦波稳定性 局。
[0058] 本发明提供的利用用于测量电阻的正弦波产生电路的电瓶测试仪，效果稳定、能 耗低、精度高，特别适合用于野外等环境变化大、电源有限的场合。
[0059] 除了汽车电瓶W外，本发明的用于测量电阻的正弦波产生电路及方法，可用于测 量其他蓄电池，比如通讯基站的后备电源中的蓄电池，其工作原理是一致的。当本发明提供 的电路、方法被用于测量其他蓄电池的装置时，也属于本发明的保护范围。
[0060] 本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明 的精神和范围，倘若运些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发
【主权项】
1. 一种用于测量电阻的正弦波产生电路，其特征在于：包括CPU、门整形电路和整形放 大单元，所述CPU产生两路具有固定占空比的方波信号分别传送到所述门整形电路，所述 门整形电路将所述方波信号转换成具有交替的波峰和波谷的阶梯状波形信号，所述整形放 大单元将所述阶梯状波形信号转换为正弦波信号。2. 根据权利要求1所述的用于测量电阻的正弦波产生电路，其特征在于：还包括运算 放大单元，所述门整形电路将所述方波信号传送到所述运算放大单元处理。3. 根据权利要求2所述的用于测量电阻的正弦波产生电路，其特征在于：所述运算放 大单元包括第一运算放大器，所述门整形电路将所述方波信号传送到所述第一运算放大器 进行处理；所述第一运算放大器设置为运放跟随器。4. 根据权利要求2或3中任一项所述的用于测量电阻的正弦波产生电路，其特征在于： 还包括滤波单元，其接收所述运算放大单元发出的信号，并将处理后的信号传送到所述整 形放大单元。5. 根据权利要求4所述的用于测量电阻的正弦波产生电路，其特征在于：所述门整形 电路包括第一芯片，所述整形放大单元包括第二运算放大器，所述第一芯片、所述第一运算 放大器、所述第二运算放大器均使用正、负电源供电。6. -种用于测量电阻的正弦波产生方法，其特征在于包括以下步骤： a. 由CPU产生两路具有固定占空比的方波信号，并分别传送到门整形电路； b. 由门整形电路将所述方波信号转换成具有交替的波峰和波谷的阶梯状波形信号； c. 由整形放大单元将所述阶梯状波形信号转换为正弦波信号。7. 根据权利要求6所述的用于测量电阻的正弦波产生方法，其特征在于：在步骤b后 还包括步骤：所述阶梯状波形信号传送到运算放大单元处理；所述运算放大单元包括第一 运算放大器，所述门整形电路将所述方波信号传送到所述第一运算放大器进行处理；所述 第一运算放大器设置为运放跟随器。8. 根据权利要求7所述的用于测量电阻的正弦波产生方法，其特征在于：在步骤c前 还包括步骤：所述运算放大单元处理后的信号传送到滤波单元进行处理，再传送到所述整 形放大单元。9. 根据权利要求8所述的用于测量电阻的正弦波产生方法，其特征在于：所述门整形 电路包括第一芯片，所述整形放大单元包括第二运算放大器，所述第一芯片、所述第一运算 放大器、所述第二运算放大器均使用正、负电源供电。10. -种电瓶测试仪，其特征在于：包括根据权利要求1至5中任一项所述的用于测量 电阻的正弦波产生电路。
【专利摘要】一种用于测量电阻的正弦波产生电路，包括CPU、门整形电路和整形放大单元，所述CPU产生两路具有固定占空比的方波信号分别传送到所述门整形电路，所述门整形电路将所述方波信号转换成具有交替的波峰和波谷的阶梯状波形信号，所述整形放大单元将所述阶梯状波形信号转换为正弦波信号。本发明提供了一种效果稳定、能耗低、精度高，特别适合用于野外等环境变化大、电源有限的场合的用于测量电阻的正弦波产生电路及方法和电瓶测试仪。
【IPC分类】G01R1/28, G01R31/36
【公开号】CN105116182
【申请号】CN201510497980
【发明人】陈国宏, 梁登, 黄业开, 何善灿
【申请人】广州益业机电设备科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月13日