一种精准测量电阻的装置的制作方法

1.本实用新型涉及电学技术领域，更具体地，涉及一种精准测量电阻的装置。


背景技术：

2.测量电阻值的装置最后需要plc控制器接收数据计算阻值，而接收数据通常需要按一定的协议通信进行传输，较为复杂；而若采用恒流源加模拟/数字(a/d)转换的办法，需要应用a/d转换电路，导致电子产品的电路比较复杂，不利于电路板的布板，而且采样精度还受制于a/d转换电路的转换精度。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种精度高、测量采样速度快、结构简单、利于电路板布局的测量电阻的装置。
4.为解决上述问题，提供一种精准测量电阻的装置，包括电阻测量电路、电压采样单元、第一频率转换单元、第二频率转换单元和plc控制器；所述电阻测量电路为测量电源、待测电阻和已知阻值的精度电阻依次串联后接地；所述电压采样单元用于采样精度电阻电压的第一采样电压信号以及精度电阻电压和待测电阻电压之和的第二采样电压信号；所述第一频率转换单元输出端和第二频率转换单元的输入端分别连接电压采样单元；所述第一频率转换单元输出端和第二频率转换单元的输出端分别连接plc控制器；
5.所述第一频率转换单元包括第一放大器、第一电压频率转换器、第一电容；所述第一采样电压信号输入第一放大器；所述第一放大器的第六引脚连接第一电压频率转换器的第四引脚；所述第一电容一端连接第一电压频率转换器的第六引脚，另一端连接第一电压频率转换器的第七引脚；
6.所述第二频率转换单元包括第二放大器、第二电压频率转换器、第二电容；所述第二采样电压信号输入第二放大器；所述第二放大器的第六引脚连接第二电压频率转换器的第四引脚；所述第二电容一端连接第二电压频率转换器的第六引脚，另一端连接第二电压频率转换器的第七引脚。
7.特别的，所述第一频率转换单元还包括第一发光二极管和第一电光耦合器；所述第一电光耦合器的输入端连接第一电压频率转换器的第一引脚；所述第一发光二极管的负极连接第一电光耦合器的输入端；所述第一电光耦合器的输出端一端接地，另一端连接plc控制器；
8.所述第二频率转换单元还包括第二发光二极管和第二电光耦合器；所述第二电光耦合器的输入端连接第二电压频率转换器的第一引脚；所述第二发光二极管连接第二电光耦合器的输入端；所述第二电光耦合器的输出端一端接地，另一端连接plc控制器。
9.特别的，所述第一电光耦合器和第二电光耦合器的型号为tlp521
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1。
10.特别的，所述第一放大器和第二放大器的型号均为ad620an。
11.特别的，所述第一电压频率转化器和第二电压频率转换器的型号均为ad654。
12.特别的，所述plc控制器的型号为st30。
13.特别的，所述精度电阻的阻值为10kω。
14.特别的，所述第一电容和第二电容均为0.01uf。
15.特别的，所述第一发光二极管和第二发光二极管的型号均为bt112/x。
16.本实用新型的有益效果：
17.由于待测电阻和已知阻值的精度电阻串联，可通过精度电阻电压值以及精度电阻电压值和待测电阻电压值之和计算出待测电阻的阻值，而本技术的第一频率转换单元和第二频率转换单元能通过电压频率转化器及电容将电压信号转换成频率信号，由于电压值和频率成正比，plc控制器很容易能通过频率信号转换精度电阻电压值以及精度电阻电压值和待测电阻电压值之和来计算出待测电阻的阻值。本实用新型结构简单，可直接通过频率计算阻值，不受仪器限制，精度高，测量采样速度快，利于电路板布局，能够广泛推广。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例的电路原理框图；
20.图2为本实用新型实施例的电阻测量电路的电路图；
21.图3为本实用新型实施例的第一频率转换单元的电路图；
22.图4为本实用新型实施例的第二频率转换单元的电路图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
24.如图1所示，本实施例的一种精准测量电阻的装置，包括电阻测量电路、电压采样单元、第一频率转换单元、第二频率转换单元和plc控制器。如图2所示，电阻测量电路为测量电源、待测电阻和已知阻值的精度电阻依次串联后接地。电压采样单元用于采样精度电阻电压的第一采样电压信号以及精度电阻电压和待测电阻电压之和的第二采样电压信号。第一频率转换单元输出端和第二频率转换单元的输入端分别连接电压采样单元。第一频率转换单元输出端和第二频率转换单元的输出端分别连接plc控制器。
25.如图3所示，第一频率转换单元包括第一放大器、第一电压频率转换器、第一电容c1、第一发光二极管和第一电光耦合器。第一采样电压信号输入第一放大器。电压采样单元可为电压采样电路，电压采样电路的输出端通过电阻r11连接第一放大器的第三引脚。第一放大器的第一引脚通过电阻r21连接第一放大器的第八引脚。第一放大器的第二引脚和第五引脚接地，第四引脚接入
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12v电源，+12v电源通过电阻r20连接第一放大器的第七引脚。第一放大器的第六引脚通过电阻r23连接第一电压频率转换器的第四引脚。第一电容c1一端连接第一电压频率转换器的第六引脚，另一端连接第一电压频率转换器的第七引脚。第
一电压频率转换器的第二引脚和第三引脚通过电阻r23接地，第五引脚接入
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12v电源，+12v电源连接第一电压频率转换器的第八引脚。第一电光耦合器的输入端通过电阻r27连接第一电压频率转换器的第一引脚。第一发光二极管的正极连接+12v电源，负极连接第一电光耦合器的输入端。第一电光耦合器的输出端一端接地，另一端连接plc控制器。
26.如图4所示，第二频率转换单元包括第二放大器、第二电压频率转换器、第二电容c2、第二发光二极管和第二电光耦合器。第二采样电压信号输入第二放大器。电压采样单元可为电压采样电路，电压采样电路的输出端通过电阻r12连接第二放大器的第三引脚。第二放大器的第一引脚通过电阻r19连接第二放大器的第八引脚。第二放大器的第二引脚和第五引脚接地，第四引脚接入
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12v电源，+12v电源通过电阻r22连接第二放大器的第七引脚。第二放大器的第六引脚通过电阻r24连接第二电压频率转换器的第四引脚。第二电容c2一端连接第二电压频率转换器的第六引脚，另一端连接第二电压频率转换器的第七引脚。第二电压频率转换器的第二引脚和第三引脚通过电阻r23接地，第五引脚接入
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12v电源，+12v电源连接第二电压频率转换器的第八引脚。第二电光耦合器的输入端通过电阻r28连接第二电压频率转换器的第一引脚。第二发光二极管的正极连接+12v电源，负极连接第二电光耦合器的输入端。第二电光耦合器的输出端一端接地，另一端连接plc控制器。
27.第一电光耦合器和第二电光耦合器的型号为tlp521
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1。第一放大器和第二放大器的型号均为ad620an。第一电压频率转化器和第二电压频率转换器的型号均为ad654。plc控制器的型号为st30。精度电阻的阻值为10kω。第一电容c1和第二电容c2均为0.01uf。第一发光二极管和第二发光二极管的型号均为bt112/x。
28.虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。