一种精密交流电阻测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种精密交流电阻测量仪。
【背景技术】
[0002] 中国在70年代曾研制过交流电阻，由于当时镍基合金的质量不成熟，且当时使用 条件尚未形成，故没有引成规模生产。在80年代和中国计量科学研究院电磁处研究交流电 阻，鉴于当年的基础条件尚未成熟其1~10万欧姆的时间常数为IX 10-8,频率为50周，主 要难点为电阻材料（电阻率为〇. 48左右），交流参数的校准设备精度不够高，交直流转化误 差低阻值在50ppm。
[0003] 发展仪器仪表工业，开发具有自主知识产权，原创技术的仪器仪表产业化是国家 发改委、商委、信息产业、国家技术监督局列入"十二五"规划的重点科目之一，为仪器仪表 工业的发展提示了发展目标、方向，使仪器仪表产品能全面地适应各行各业的需求，逐步形 成完整的仪器仪表工业体系，达到国际同类型产品水准，为国民经济服务。
[0004] 随着我国加入WTO组织，许多技术要求相对不高、劳动密集型、环保成本高的产业 大量地转移至国内，其中包括电子元器件制造行业，如电容器、电感器、电阻器生产厂家。这 些生产厂家需要大量高精度标准交流电阻测量仪尤其是多参数综合测量仪。根据调研，在 生产线上使用的测量仪，精度要求一般在〇. 1%，测试频率只需若干固定频点（如：100Hz、 1kHz、100kHz)，测试电压在IOmV~IV，测量速度要求较快（2次/秒以上），大型图形IXD 显示，仪器的操作要求比较方便，带分选接口以便自动测试机使用。
[0005] 高精度标准交流电阻测量仪是一种自动交流阻抗测量仪器，可应用于计量部门、 元器件生产厂家使用，在此基础上，研制测量和分选无源器件的电阻、电感、电容等多参数 综合测量仪。目前国内尚未形成统一的交流电阻测量方法，如对产品的不确定分析缺少理 论依据，特别在不同频率下的计测尚有缺陷。
[0006] 古典的电桥测量技术是一种单电桥的测量方式，其数值一般测量的是中电阻值， 若要测量低电阻，其测量方式产生的误差就非常明显，不能准确的得到想要的电阻值、误差 大而且成本高。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的是提供一种精密交流电阻测量仪，所述的测量仪通过鉴相器测 得标准电阻与被测件的矢量合成电压，并发送给微处理器，由微处理器计算被测件的电阻 值，代替了古典的电桥测量技术，消除了共模电流输出和检波转换器刻度系数之间的差值， 测量更加精确，结构简单，成本低。用以解决传统电桥测量技术准确度低、成本高、误差大的 问题。
[0008] 为实现上述目的，本实用新型的方案是：一种精密交流电阻测量仪，所述的精密交 流电阻测量仪包括微处理器、正弦波振荡器、分频器、相位控制器、第一正弦波发生器、第二 正弦波发生器、滤波器、信号选择器以及鉴相器；
[0009] 所述正弦波振荡器的信号输出端与分频器的信号输入端连接，所述分频器的测试 信号输出端通过相位控制器连接第一正弦波发生器，所述分频器的参考信号输出端通过所 述的相位控制器连接第二正弦波发生器；所述微处理器的控制输出端连接分频器，用于对 分频器参考信号输出端的信号进行相位调整，所述第二正弦波发生器的信号输出端连接鉴 相器的参考信号输入端；所述第一正弦波发生器的信号输出端连接滤波器，所述滤波器的 信号输出端连接信号选择器的信号输入端，所述信号选择器的信号输出端连接鉴相器的测 试信号输入端；所述鉴相器的数据输出端连接微处理器的输入端。
[0010] 根据本实用新型所述的精密交流电阻测量仪，所述的精密交流电阻测量仪包括功 率放大器和运算放大器，所述的功率放大器运算放大器串接后，连接在所述的滤波器和信 号选择器之间。
[0011] 根据本实用新型所述的精密交流电阻测量仪，所述鉴相器的参考信号输入端输入 四种相位的参考信号。
[0012] 根据本实用新型所述的精密交流电阻测量仪，所述第一正弦波发生器和第二正弦 波发生器包括正弦ROM表以及D/A转换器。
[0013] 根据本实用新型所述的精密交流电阻测量仪，所述的精密交流电阻测量仪包括显 示器，所述的显示器通过外设接口适配器连接在微处理器的信号输出端。
[0014] 根据本实用新型所述的精密交流电阻测量仪，所述的精密交流电阻测量仪包括键 盘，所述的键盘通过外设接口适配器与微处理器的信号输入端连接，用于发出测量信号。
[0015] 根据本实用新型所述的精密交流电阻测量仪，所述的精密交流电阻测量仪内部设 置一组用于实现自动校准功能的标准电阻器。
[0016] 本实用新型达到的有益效果：
[0017] (1)本实用新型的精密交流电阻测量仪采用微处理器，通过快速的鉴相器和模数 转换器可测得标准电阻与被测件两端正交90度和反相90度电压的矢量合成电压，没有采 用古典的电桥原理，消除了共模电流值输出和检波转换器刻度系数之间差值，测量精确度 尚。
[0018] (2)本实用新型采用快速鉴相器技术，鉴相器输入端的测试信号和参考信号来自 同一高频信号源，四种参考信号之间的相位精确地相差90度，参考信号与测试信号的频率 完全一样，因此不需要高精度的模拟移相器或波形整形电路（削成方波），测试过程更加简 便，测试仪结构更加简单，节省成本。
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型的精密交流电阻测量仪电路原理图；
[0020] 图2是本实用新型鉴相器的测量原理图；
[0021] 图3是本实用新型正弦波发生器的原理图；
[0022] 图4是本实用新型的自校准技术原理图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0024] 如图1所示，本实用新型所述的精密交流电阻测量仪包括微处理器、正弦波振荡 器、分频器、相位控制器、第一正弦波发生器、第二正弦波发生器、滤波器、功率放大器、运算 放大器、信号选择器以及鉴相器。所述的正弦波振荡器用于产生正弦波的测试信号，所述的 正弦波振荡器的信号输出端与分频器的信号输入端连接，所述分频器的测试信号输出端通 过相位控制器连接第一正弦波发生器，所述分频器的参考信号输出端通过所述的相位控制 器连接第二正弦波发生器，所述参考信号的频率与测试信号的频率完全一样。
[0025] 所述微处理器的控制输出端连接分频器，用于对分频器参考信号输出端的信号进 行相位调整，所述第二正弦波发生器的信号输出端连接鉴相器的参考信号输入端，经过相 位调整后的信号经过第二正弦波发生器，输出准正弦波信号作为鉴相器的参考信号源。
[0026] 所述第一正弦波发生器的信号输出端连接滤波器，所述滤波器的信号输出端输出 的正弦波信号经过功率放大器和运算放大器后，连接信号选择器的信号输入端，所述信号 选择器的信号输出端连接鉴相器的测试信号输入端，通过所述滤波器滤波平滑后输出的正 弦波信号作为鉴相器的测试信号源。
[0027] 所述鉴相器的数据输出端通过外设接口适配器连接微处理器的输入端，微处理器 根据鉴相器输出的电压信号，确定待测件的阻值，微处理器的数据输出端还连接显示器，微 处理器通过显示器显示测试结果。
[0028] 本实用新型的精密交流电阻进行工作时，通过正弦波振荡器产生正弦波测试信 号，并输入到分频器中，由分频器对所述的正弦