专利名称：防爆电阻测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电阻测量仪，具体涉及一种防爆电阻测量仪。
技术背景在现代工业生产、科研开发、教学及生活中电阻的测量普遍存在，有着重要的作用。直流电阻测量依据的基本原理是欧姆定律，常用方法是四线测量法，即采用恒定 电流激励被测电阻，同时测量电阻两端的电压值，经计算得到被测电阻的阻值，对于小电阻 测量现在普遍采用大激励电流，以增大电阻两端的电压降，提高信噪比从而提高测量精度， 但是，对于一些特殊的应用场合则不能适用，如雷管的电阻测量，它的电阻比较小，且对激 励电流有严格的限制，大的激励电流将引起爆炸，因此，必须采用小激励电流，在小信号情 况下进行精密测量，并且必须有可靠的安全保护措施。
发明内容本实用新型的目的是针对诸如雷管等对测试激励电流有较严格限制、电阻较小、 严格防爆的对象，提供一种防爆电阻测量仪。上述的目的通过以下的技术方案实现防爆电阻测量仪，其组成包括激励和取样单元，所述的激励和取样单元连接测量 主板，所述的测量主板连接辅助电源模块以及键盘及数码显示单元。所述的防爆电阻测量仪，所述的测量主板包括与所述的激励和取样单元连接的保 护单元、恒流源单元、四线电阻测量单元，所述的恒流源单元连接电源基准单元，所述的四 线电阻测量单元连接微控制器单元，所述的微控制器单元连接温度测量单元及所述的键盘 及数码显示单元。本实用新型的有益效果1.本实用新型可以实现安全防爆和小电流激励情况下的小电阻的高准确测量， 用于测量的恒流源采用镜像电流源加模拟闭环控制原理设计，实现了高稳定性的恒流输出 和自适应的负载调解，可消除负载变化的影响；电阻测量单元采用四端测量法，保证了测量 准确度；仪器采用双重保护措施，保护单元包括过电流保护和尖脉冲保护，可保证流过被测 元件的最大电流留有很大的安全裕度，并能有效抑制尖峰电流流过被测元件，可确保使用 的安全性，并在设计上充分考虑由于个别元器件提前失效所能造成的各种故障情况，进一 步确保了产品的可靠性和安全性；仪器具有自动温度补偿功能，温度测量单元对仪器使用 的环境温度进行测量，根据温度测量结果，对测量进行补偿，确保在宽温度范围内仪器的精 度；仪器具有自动校准功能，当更换测量表笔或温度变化时，可自动对测量进行补偿，确保 在更换附件情况下仪器的准确度。2.对于小电阻测量现在普遍采用大激励电流，以增大电阻两端的电压降，提高信 噪比从而提高测量精度，但是，对于一些特殊的应用场合则不能适用，如雷管的电阻测量，它的电阻比较小，且对激励电流有严格的限制，大的激励电流将引起爆炸，因此，必须采用小激励电流，在小信号情况下进行精密测量，并且必须有可靠的安全保护措施。本实用新型 采用小激励电流的四线法测量电阻，即采用恒定电流激励被测电阻，同时测量电阻两端的 电压值，经计算得到被测电阻的阻值，并由单片机实现数据处理、校准及温度补偿，这种测 量方法可以将测量线的阻值完全消除掉，能精确地反映出小电阻的阻值。

附图1是本实用新型的面板示意图。附图2是本实用新型的原理框图。附图3是本实用新型的内部结构示意图。附图4是本实用新型微控制器单元的电路图。附图5是本实用新型键盘和数码显示单元的电路图。附图6是本实用新型电阻四线测量单元的电路图。附图7是本实用新型恒流源单元的电路图。附图8是本实用新型温度测量单元的电路图。附图9是本实用新型辅助电源单元的电路图。附图10是本实用新型电压基准单元的电路图。附图11是本实用新型激励和取样单元的电路图。附图12是本实用新型的总电路图。
具体实施方式
实施例1 防爆电阻测量仪，其组成包括激励和取样单元、辅助电源模块、测量主板、键盘和 数码显示单元，所述的测量主板与激励和取样单元相连，通过激励和取样单元对被测对象 施加激励信号并对被测对象进行取样，所述的激励和取样单元与测量主板中的恒流源及电 阻四线测量单元连接，所述的辅助电源模块与测量主板连接，所述的测量主板与键盘及液 晶显示单元连接。所述的防爆电阻测量仪，所述的测量主板包括电压基准单元、恒流源单元、保护单 元、电阻四线测量单元、温度测量单元、键盘及数码显示单元、微控制器单元。所述的辅助电源模块采用电源变压器、整流桥、滤波器、稳压器及滤波电容等，将 交流220伏电源转换为直流+5伏和士 12伏，为整个仪器提供直流电源。所述的电压基准采用精密基准管LM399及外围电路实现，提供一个稳定的基准直 流电压，作为下级恒流源单元的输入电压基准。所述的恒流源单元采用镜像电流源及模拟闭环控制原理设计，采用运算放大器 0P07和精密电阻等组成，实现了高稳定性的恒流输出和自适应的负载调解，可消除负载变 化的影响。所述的激励和取样单元由高可靠的连接装置和测量笔实现，完成激励电流的施加 和电压信号的拾取。所述的保护单元与激励和取样单元相连，仪器采用双重保护措施，保护单元包括过电流保护和尖脉冲保护，可保证流过被测元件的最大电流不超过30mA，留有很大的安全 裕度，并能有效抑制尖峰电流流过被测元件，可确保使用的安全性，另外，在设计上充分考 虑由于个别元器件提前失效所能造成的各种故障情况，使发生故障的情况下也不出现过流 现象，进一步确保了产品的安全性。所述的电阻四线测量单元与激励和取样单元相连，由差动放大电路、14位模/数 转换器(A/D)组成，对被测量电阻进行检测，实现模拟量到数字量的转换。所述的测量单元的输出与微控制器单元相连，微控制器采用89c55单片机，对测 量数据进行处理。所述的温度测量单元与微控制器单元相连，由温度测量芯片TMP100和外围器件 组成，将温度测量结果提供给微控制器单元进行数据处理。所述的键盘和数码显示单元分别采用薄膜按键和数码管组成，它们互相配合，实 现参数的设置、校准、测量的控制及测量结果的显示等。所述的微控制器单元主要完成如下三项工作，其一是处理键盘操作 ，实现测量和 仪器的自动校准，其二是接受电阻四线测量单元及温度测量单元的数据并完成测量数据处 理，其三是实现对数码显示单元的操作。实施例2 上述的防爆电阻测量仪，所述的辅助电源模块采用开关稳压电源模块，将交流220 伏电源转换为直流+5伏和士 12伏，为整个仪器提供直流电源。实施例3 上述的防爆电阻测量仪，所述的电阻四线测量单元与激励和取样单元相连，由差 动放大电路、四位半模/数转换器ICL7135实现对被测量电阻进行检测，实现模拟量到数字 量的转换。
权利要求一种防爆电阻测量仪，其组成包括激励和取样单元、辅助电源模块、测量主板、键盘和数码显示单元，其特征是所述的激励和取样单元连接测量主板，所述的测量主板连接辅助电源模块以及键盘及数码显示单元。
2.根据权利要求1所述的防爆电阻测量仪，其特征是所述的测量主板包括与所述的 激励和取样单元连接的保护单元、恒流源单元、四线电阻测量单元，所述的恒流源单元连接 电源基准单元，所述的四线电阻测量单元连接微控制器单元，所述的微控制器单元连接温 度测量单元及所述的键盘及数码显示单元。
专利摘要防爆电阻测量仪，小电阻测量现在普遍采用大激励电流进行测量，以增大测量单元拾取的信号幅值，提高信噪比从而提高测量精度，但是，对于一些特殊的应用场合则不能使用，如测量雷管的电阻测量，它的电阻比较小，且对激励电流有严格的限制，大的激励电流将引起爆炸。本实用新型的组成包括激励和取样单元，所述的激励和取样单元连接测量主板，所述的测量主板连接辅助电源模块以及键盘及液晶显示单元。本实用新型应用于电阻的测量，特别适合于雷管等小电阻、高安全要求的场合。
文档编号G01R27/08GK201562016SQ200920100219
公开日2010年8月25日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者张旭, 张旭辉, 张礼勇, 林海军, 段滨秋 申请人:哈尔滨理工大学