本发明属于测量技术领域。尤其涉及微电极放大器的极阻测量方法。
背景技术
原有的微电极放大器都是通过手工调节然后通过观查的方法进行负电容补偿调节的，如果由于操作人员对操作方法不熟悉则很有可能补偿不当，出现异常信号输出，便会引起系统自激。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述问题，提出微电极放大器的极阻测量方法，包括步骤：
s1：通过微电极放大器电路获取当前回零补偿值：offsetv；
s2：计算极阻测试激励高波：qave_h=offsetv+m；计算极阻测试激励低波：wave_h=offsetv-m；m为测试激励信号的半波幅值；
s3：判断极阻测试激励高波、极阻测试激励低波是否溢出；若是则出现异常，结束测量；若否，初始化测试次数n，执行s4；
s4：延时，获取第一模数采样数据，输出测试激励高波；
s5：延时，获取第二模数采样数据，输出测试激励低波；
s6：计算极阻值；
s7：测试次数减1；
s8：判断测试次数是否为0；若是，则转s9；若否，则转s4；
s9：计算n次平均极阻值，并通过数据接口输出。
进一步的，所述测试激励的半波幅值为100mv。
进一步的，所述微电极放大器系统，其特征在于，包括微电极输入电路、采样电阻、信号跟随器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、第三信号调理电路、第四信号调理电路、加法器、第一数模转换单元、第二数模转换单元、第三数模转换单元、模数转换单元、处理器、单刀开关、接口单元；所述接口单元包括用于回零信号输出的回零输出接口、用于补偿后的信号输出的输出接口、用于极阻值输出的数字接口；
所述采样电阻第一端接单刀双掷开关静触点；所述采样电阻第二端、微电极输入电路输出端与信号跟随电路输入端相连；所述信号跟随电路输出端与单刀开关第一动触点、加法器第一输入端相连；
所述加法器输出端接微电极放大器系统回零输出接口、第二信号调理电路输入端；第二信号调理电路输出端通过模数转换单元与处理器相连，用于回零输出信号的量化采集；
所述处理器第一输出端通过第一数模转换单元与第一信号调理电路输入端；第一信号调理电路输出端与加法器第二输入端相连；
所述处理器第二输出端通过第二模数转换单元与第三信号处理电路输入端相连，第三信号调理电路输出端与单刀开关第二动触点相连，用于与预设激励信号叠加；
所述处理器第三输出端通过第三数模转换单元与第四信号调理电路输入端相连；第四信号调理电路输出端接输出接口单元。
本发明的有益效果在于：本系统则是完全通过方法实现，根据回零时的数模转换情况自动调整激励波形从而达到对称差分测量，保证测量的准确性；避免手动桥平衡的方式，不仅电路简单且使用方便。
附图说明
图1是微电极放大器极阻测量方法流程图；
图2是微电极放大器电路图。
具体实施方式
为使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图1中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供微电极放大器的极阻测量方法，包括步骤：s1：通过微电极放大器电路获取当前回零补偿值：offsetv；s2：计算极阻测试激励高波：qave_h=offsetv+m；计算极阻测试激励低波：wave_h=offsetv-m；m为测试激励信号的半波幅值；s3：判断极阻测试激励高波、极阻测试激励低波是否溢出；若是则出现异常，结束测量；若否，初始化测试次数n，执行s4；s4：延时，获取第一模数采样数据，输出测试激励高波；s5：延时，获取第二模数采样数据，输出测试激励低波；s6：计算极阻值；s7：测试次数减1；s8：判断测试次数是否为0；若是，则转s9；若否，则转s4；s9：计算n次平均极阻值，并通过数据接口输出。
如图1所示，微电极放大器电路包括微电极输入电路、采样电阻、信号跟随器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、第三信号调理电路、第四信号调理电路、加法器、第一数模转换单元、第二数模转换单元、第三数模转换单元、模数转换单元、处理器、单刀开关、接口单元；所述接口单元包括用于回零信号输出的回零输出接口、用于补偿后的信号输出的输出接口、用于极阻值输出的数字接口。
采样电阻第一端接单刀双掷开关静触点；所述采样电阻第二端、微电极输入电路输出端与信号跟随电路输入端相连；所述信号跟随电路输出端与单刀开关第一动触点、加法器第一输入端相连。加法器输出端接微电极放大器系统回零输出接口、第二信号调理电路输入端；第二信号调理电路输出端通过模数转换单元与处理器相连，用于回零输出信号的量化采集。处理器第一输出端通过第一数模转换单元与第一信号调理电路输入端；第一信号调理电路输出端与加法器第二输入端相连。处理器第二输出端通过第二模数转换单元与第三信号处理电路输入端相连，第三信号调理电路输出端与单刀开关第二动触点相连。处理器第三输出端通过第三数模转换单元与第四信号调理电路输入端相连；第四信号调理电路输出端接输出接口单元。
第一信号调理电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器、第一电容、第二电容、第一电源；所述第一电阻第一端与第一数模转换电路输出端相连；第一电阻第二端接第一运算放大器同向输入端、第一电容第一端；所述第一电容第二端接地；所述第二电阻第一端接第一数模转换电路参考电压输出端，所述第二电阻第二端接第一运算放大器反向输入端、第三电阻第一端、第二电容第一端；所述第三电阻第二端、第二电容第二端接第一运算放大器输出端、信号调理电路输出端。
第二信号调理电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容、第二运算放大器；第二信号调理电路参考电压输入端通过第四电阻分别与第二运算放大器同向输入端、第八电阻第一端、第三电容第一端相连；所述第八电阻第二端、第三电容第二端接地；所述加法器输出端通过第六电阻接第二运算放大器反向输入端、第七电阻第一端；所述第七电阻第二端接第二运算放大器输出端、模数转换单元输入端。
第三信号调理电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三运算放大器、第四电容、第五电容；所述第二数模转换电路输出端通过第八电阻接第八电阻接第四电容第一端、第三运算放大器同向输入端；所述第四电容第二端接地；第三信号调理电路参考电压输入端通过第九电阻接第三运算放大器反向输入端、第十电阻第一端、第五电容第一端；所述第十电阻第二端、第五电容第二端接第三运算放大器输出端；所述第三运算放大器输出端接单刀开关第二动触点相连。第四信号调理电路与第一信号调理电路相同。
如图1所示，单刀双置开关置于b端，第二数模转换器会发送出预先设定的激励信号，经过第三信号调理电路后，经过定值采样电阻与原始信号进行叠加，为保证测量准确性，此时原始信号中要求不含交流成份，经过“信号跟随”放大器进行阻抗变换输出信号v2；v2与v4通过“加法器”合成后生成v3回零信号。此信号经过第二信号调理电路送与模数转换器进行量化采集，根据量采集的结果经过极阻测量方法计算出极阻，并通过数据接口输出。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。