一种高精度直流电阻测量自校准电路的制作方法

本实用新型属于测试装置领域，尤其是涉及一种高精度直流电阻测量自校准电路。

背景技术：

电阻测量作为一种标准的电学单位测量，具有广泛的用途。例如，变压器线圈直流电阻，各种电力系统开关的导通电阻。目前通常的电阻测量，是通过一个恒流源激励电阻产生电压。通过标准电阻对激励电流采样，再经过放大滤波，得到一个基准电压，以此基准电压对被测电阻上产生的电压进行测量，对数据经过计算即可得到被测电阻阻值。

上述存在的问题是由于电路的各种参数漂移(包括但是不限于温漂和时漂)，导致测量结果出现误差，而且随着出厂后时间推移，误差进一步增大。

有些厂家提供短路块和外置的校准用电阻。让用户每隔一段时间自行校准。但是对于非专业人员的用户来说，操作麻烦且容易出错，往往需要专门的人员培训才能胜任校准工作，在校准间隙期间参数漂移依然存在，尤其是在测量过程中的数据跳动更是无法解决。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种减少误差、可随时校准电路、测量稳定性高的高精度直流电阻测量自校准电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高精度直流电阻测量自校准电路，包括控制电路、与控制电路相连的测量电路，所述测量电路的输入端通过切换开关电路分别与直阻仪输入端、标准电阻阵列及电路零点相连，于控制电路控制所述切换开关电路时，所述测量电路输入端可在直阻仪输入端或标准电阻阵列或电路零点之间自由切换。

进一步的，所述切换开关电路为模拟开关。

进一步的，所述标准电阻阵列由多个阻值相同的电阻并联而成。校准电阻采用同型号同参数电阻，多个并联从而减少电阻的温漂和时漂。

进一步的，所述自校准电路上连接的多个电感线圈的参数、型号相同。

进一步的，所述自校准电路上连接的多个电阻的参数、型号相同。

进一步的，所述自校准电路上连接有继电器，于该继电器吸合时，所述电路自测量电路切换至标准电阻阵列进行增益校准。

进一步的，所述测量电路包括连接于被测电阻上用于测量被测电阻的电压的电压电路、连接于被测电阻上用于输出电流的电流电路。

进一步的，所述控制电路通过高电平和低电平之间的切换控制切换开关电路。

进一步的，所述控制电路为单片机。

本实用新型的有益效果是：1)内置校准电阻，无需外接进行校准，可随时校准电路，消除零位误差和基准电阻以外的增益误差，提高仪器测量的稳定性；2)无需外部人员手工干预，自动的进行零点和增益校准；3)通过模拟开关和继电器切换，测量电路无需改变外部接线状态就能随时短接得到零点或接驳到校准电阻上，操作方便，适应性更广；4)零点校准的切换选用各通道特性对称一致的开关器件，零点校准的准确性高，校准电阻的漂移、测量前全电路时漂、测量前环境温度带来的温漂变化被全部校准移除；5)校零通道和实际测量通道电路的拓扑结构对称，元件参数一致，确保各种效应可以在校零中补偿消除。

附图说明

图1为本实用新型的连接框图。

图2为本实用新型的电路结构示意图。

图3为本实用新型的切换开关电路部分电路连接结构示意图。

图4为本实用新型的标准电阻阵列及继电器部分电路连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，一种高精度直流电阻测量自校准电路，包括控制电路、测量电路、切换开关电路、直阻仪输入端、标准电阻阵列及电路零点，控制电路与测量电路、切换开关电路相连，切换开关电路可分别与直阻仪输入端、标准电阻阵列及电路零点相连。控制电路控制切换开关，使得测量电路输入端在电路零点、标准电阻阵列、直阻仪输入端这三者之间自由切换，无需外部人员手工干预，自动地进行零点和增益校准。

如图2所示，V+、V-接驳在测量电路的被测电阻上测量电阻上的电压，电流源正端负端接驳在被测电阻上输出电流。标准电阻阵列由多个阻值参数、型号相同的电阻并联而成，即从RX1到RX10都使用同型号同参数电阻。

增益校准驱动Q6管，继电器K2吸合，可以从外部测量电路切换到校准电阻上，进行增益校准。

如图3所示，控制电路通过高电平输入和低电平输入之间的来回切换可以控制切换开关电路中S2B与D2连接，或与IN2连接，实现电压通道的切换。于本实施例中，控制电路选单片机，切换开关电路为模拟开关电路，模拟开关的ZEROU使能端使得电压测量通道从外部切换到模拟地AGND，电压测量通道就得到了零点。电路中L1，L2，L3，L4使用同一参数同型号，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8使用同一参数同型号，以此确保零点校准准确性。

通过模拟开关和继电器K2的切换，测量电路无需改变外部接线状态就能随时短接得到零点或接驳到校准电阻-标准电阻阵列上，将电压测量从外部测量连接切换到校准电阻-标准电阻阵列上。

测量1毫欧电阻，-10～70℃温漂+长时间时漂,始终小于0.2微欧。测量数据跳动小于0.02微欧。

测量过程中零点的温漂和时漂也全部被校准移除。测量的稳定性和低频噪声得到了极大的改善。测量微弱电阻时(9.86微欧)。-10℃～70℃温漂+长时间时漂始终小于0.05微欧，测量数据跳动小于0.02微欧。

与传统方案相比，本实用新型的方案无需专门的培训和专门的人员就能进行自动校准，且校准精度接近返厂校准。由于每次测量前都进行全面校准，所以测量精度得到了极大的改善，由于测量过程中不断进行零点校准，测量数据的跳动极大的减少。

本实用新型的自校准电路在每次测量前校准电压通道电路，电流通道电路的零点和增益，在测量过程中也可以不中断电流激励不断进行电压通道的零点校准，这样做的优点是，除了校准电阻的漂移，测量前全电路时漂被全部校准移除，测量前环境温度带来的温漂变化也被全部校准移除。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。