CN102768334B - 电路分析仪的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电路分析仪的分析方法,涉及电路测试技术领域,所述方法包括以下步骤:S1:获得待测电路的直流电流和直流电压;S2:获得所述待测电路的第一交流电流和第一交流电压;S3:计算所述待测电路的直流电阻;S4:去除所述直流电阻对所述第一交流电流的影响,以获得去除影响后的第一交流电流;S5:计算与第一频率对应的第一阻抗,根据所述第一阻抗和直流电阻分析判断获得所述待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数。本发明的分析方法通过对电路进行检测、分析,实现了获得待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数。
Description
技术领域
本发明涉及电路测试技术领域,特别涉及一种电路分析仪的分析方法。
背景技术
万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。万用表是电子测试领域最基本的工具,也是一种使用广泛的测试仪器。万用表又叫多用表、三用表(即电流,电压,电阻三用)、复用表、万能表,万用表分为指针式万用表和数字万用表,现在还多了一种带示波器功能的示波万用表,是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量,温度及半导体的一些参数,但在进行一次测量时,只能获取一个元器件的参量,当在线测试时,经常有多个元器件连接在一起,通过万用表进行测量则非常不便。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是:如何获得待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本发明提供了一种电路分析仪的分析方法,所述方法包括以下步骤:
S1:信号源输出直流电源,通过两个测试端子获得待测电路的直流电流和直流电压;
S2:信号源输出第一频率的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的第一交流电流和第一交流电压;
S3:根据所述直流电流、直流电压、第一交流电流、及第一交流电压计算所述待测电路的直流电阻;
S4:去除所述直流电阻对所述第一交流电流的影响,以获得去除影响后的第一交流电流;
S5:利用所述去除影响后的第一交流电流和所述第一交流电压计算与第一频率对应的第一阻抗,根据所述第一阻抗和直流电阻分析判断获得所述待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数,所述第一阻抗不计算所述直流电阻在内。
优选地,步骤S5之后还包括以下步骤:
S6:通过显示器来显示所述待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数。
优选地,步骤S1和步骤S2中所述两个测试端子与所述待测电路仅有的两个端点分别连接;
步骤S5中通过以下步骤进行分析判断:
S501:通过所述第一阻抗确定所述待测电路的电路类型,所述电路类型为容性电路或感性电路两种类型;
S502:根据所确定的电路类型选择相应的预设电路模型,通过所述第一阻抗和直流电阻计算所述预设电路模型中各个元件的参数;
S503:信号源输出第j频率的交流信号,再次通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Ij和交流电压Vj,j的初值为2;
S504:去除所述直流电阻对所述待测电路的交流电流Ij的影响,以获得去除影响后的交流电流Xj;
S505:利用所述去除影响后的交流电流Xj和所述交流电压Vj计算与第j频率对应的第j阻抗,所述第j阻抗不计算所述直流电阻在内;
S506:通过第j频率、第j阻抗以及直流电阻验证所述预设电路模型中各个元件的参数,若各个元件的参数不变,则将所述预设电路模型作为所述待测电路的电路结构,并将所述预设电路模型中各个元件的参数作为所述待测电路的电路结构中的各个元件的参数,否则,更换电路模型,通过所述直流电阻、此前获得所有的频率和阻抗的对应关系计算更换的电路模型中各个元件的参数,j自加1,并返回步骤S503。
优选地,若所述待测电路中含有半导体器件,则在步骤S1~S5中,所述信号源输出的均为使幅值低于所述半导体器件的门槛电压的直流电源或交流信号;
步骤S5之后还包括以下步骤:
S701:所述信号源输出使幅值高于所述半导体器件的门槛电压的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Iw和交流电压Vw;
S702:去除所述半导体器件以外的元件对交流电流Iw的影响,以获得通过所述半导体器件的交流电流IDw;
S703:将所述交流电流IDw和交流电压Vw之间的对应关系作为所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线,通过所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线确定所述待测电路中的半导体器件。
优选地,步骤S703之后还包括以下步骤:
S704:通过显示器来显示所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线。
优选地,步骤S1和步骤S2中利用所述两个测试端子通过继电器扫描矩阵来扫描所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点;
相应的步骤S5中,所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点之间电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数,通过以下步骤进行分析判断:
S511:对扫描获得的所述待测电路每两个端点之间的直流电阻和第一阻抗进行转换,获得实际直流电阻和实际第一阻抗;
S512:通过所述实际第一阻抗确定所述待测电路的电路类型,所述电路类型为容性电路或感性电路两种类型;
S513:根据所确定的电路类型选择相应的预设电路模型,通过所述实际第一阻抗和实际直流电阻计算当前两个端点之间的电路结构、以及所述当前两个端点之间的电路结构中各个元件的参数;
S514:信号源输出第j频率的交流信号,再次利用所述两个测试端子通过继电器扫描矩阵来扫描所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点,获得任意两个端点之间的交流电流Ij和交流电压Vj,j的初值为2;
S515:去除所述直流电阻对所述任意两个端点之间的交流电流Ij的影响,以获得去除影响后的交流电流Xj;
S516:利用所述去除影响后的交流电流Xj和所述交流电压Vj计算与第j频率对应的第j阻抗,所述第j阻抗不计算所述直流电阻在内;
S517:对扫描获得的所述待测电路每两个端点之间的所述直流电阻和第j阻抗进行转换,以获得实际直流电阻和实际第j阻抗;
S518:通过当前两个端点之间的第j频率、实际第j阻抗以及实际直流电阻验证所述预设电路模型中各个元件的参数,若各个元件的参数不变,则将所述预设电路模型作为所述当前两个端点之间电路结构,并将所述预设电路模型中各个元件的参数作为所述当前两个端点之间电路结构中的各个元件的参数,否则,更换电路模型,通过所述直流电阻、此前获得所有的频率和阻抗的对应关系计算更换的电路模型中各个元件的参数,j自加1,并返回步骤S514。
优选地,若所述待测电路中含有半导体器件,则在步骤S1~S5中,所述信号源输出的均为使幅值低于所述待测电路的门槛电压的直流电源或交流信号;
步骤S5之后,所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点进行以下步骤:
S711:所述信号源输出使幅值高于待测电路的门槛电压的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Iw和交流电压Vw;
S712:去除所述当前两个端点之间半导体器件以外的元件对交流电流Iw的影响,以获得通过所述半导体器件的交流电流IDw;
S713:将所述交流电流IDw和交流电压Vw之间的对应关系作为所述当前两个端点之间半导体器件的V-I特性曲线,通过所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线确定所述当前两个端点之间半导体器件。
优选地,步骤S713之后还包括以下步骤:
S614:通过显示器来显示所述当前两个端子之间半导体器件的V-I特性曲线。
(三)有益效果
本发明的分析方法通过对电路进行检测、分析,实现了获得待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数,并进一步将V-I曲线中的半导体器件和无源器件进行分离,便于半导体器件的识别。
附图说明
图1是按照本发明的分析方法的第一种硬件结构的结构示意图;
图2是按照本发明第一种实施方式的电路分析仪的分析方法的流程图;
图3是按照本发明的分析方法的第二种硬件结构的结构示意图;
图4是第一种实施例的待测电路的结构图;
图5是第二种实施例的待测电路的结构图;
图6是第三种实施例的待测电路的结构图;
图7是第四种实施例的待测电路的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
图1是按照本发明的分析方法的第一种硬件结构的结构示意图;参照图1,所述硬件结构包括:两个测试端子和处理器,所述两个测试端子之间依次串联有电流表和信号源,与所述电流表和信号源组成的串联电路两端并联有电压表,所述电流表、信号源和电压表分别与所述处理器连接,所述电路分析仪还包括:显示器,所述显示器与所述处理器连接。
图2是按照本发明一种实施方式的电路分析仪的分析方法的流程图;参照图2,所述方法包括以下步骤:
S1:信号源输出直流电源,通过两个测试端子获得待测电路的直流电流和直流电压;
S2:信号源输出第一频率的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流和交流电压;
S3:根据所述直流电流、直流电压、第一交流电流、及第一交流电压计算所述待测电路的直流电阻;
S4:去除所述直流电阻对所述第一交流电流的影响,以获得去除影响后的第一交流电流;
S5:利用所述去除影响后的第一交流电流和所述第一交流电压计算与第一频率对应的第一阻抗,根据所述第一阻抗和直流电阻分析判断获得所述待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数,所述第一阻抗不计算所述直流电阻在内。
为便于观察获得的电路结构以及电路结构中的各个元件的参数,优选地,步骤S5之后还包括以下步骤:
S6:通过显示器来显示所述待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数。
本实施方式中,步骤S1和步骤S2中所述两个测试端子与所述待测电路仅有的两个端点分别连接;
为测量较为复杂的电路结构,优选地,步骤S5中通过以下步骤进行分析判断:
S501:通过所述第一阻抗确定所述待测电路的电路类型,所述电路类型为容性电路或感性电路两种类型;
S502:根据所确定的电路类型选择相应的预设电路模型,通过所述第一阻抗和直流电阻计算所述预设电路模型中各个元件的参数;
S503:信号源输出第j频率的交流信号,再次通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Ij和交流电压Vj,j的初值为2;
S504:去除所述直流电阻对所述待测电路的交流电流Ij的影响,以获得去除影响后的交流电流Xj;
S505:利用所述去除影响后的交流电流Xj和所述交流电压Vj计算与第j频率对应的第j阻抗,所述第j阻抗不计算所述直流电阻在内;
S506:通过第j频率、第j阻抗以及直流电阻验证所述预设电路模型中各个元件的参数,若各个元件的参数不变,则将所述预设电路模型作为所述待测电路的电路结构,并将所述预设电路模型中各个元件的参数作为所述待测电路的电路结构中的各个元件的参数,否则,更换电路模型,通过所述直流电阻、此前获得所有的频率和阻抗的对应关系计算更换的电路模型中各个元件的参数,j自加1,并返回步骤S503。
优选地,若所述待测电路中含有半导体器件,则在步骤S1~S5中,所述信号源输出的均为使幅值低于所述待测电路的门槛电压的直流电源或交流信号;
步骤S5之后还包括以下步骤:
S701:所述信号源输出使幅值高于待测电路的门槛电压的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Iw和交流电压Vw;
S702:去除所述半导体器件以外的元件对交流电流Iw的影响,以获得通过所述半导体器件的交流电流IDw;
S703:将所述交流电流IDw和交流电压Vw之间的对应关系作为所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线,通过所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线确定所述待测电路中的半导体器件。
为便于观察半导体器件的V-I特性曲线,优选地,步骤S703之后还包括以下步骤:
S704:通过显示器来显示所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线。
图3是按照本发明的分析方法的第二种硬件结构的结构示意图;参照图3,本电路分析仪与图1所示的电路分析仪的区别在于,所述两个测试端子分别与继电器扫描矩阵连接,所述继电器扫描矩阵设有至少三个测试线。
为测量多个端点的待测电路,步骤S1和步骤S2中利用所述两个测试端子通过继电器扫描矩阵来扫描所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点;
相应的步骤S5中,所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点之间电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数,通过以下步骤进行分析判断:
S511:对扫描获得的所述待测电路每两个端点之间的直流电阻和第一阻抗进行转换,获得实际直流电阻和实际第一阻抗;
S512:通过所述实际第一阻抗确定所述待测电路的电路类型,所述电路类型为容性电路或感性电路两种类型;
S513:根据所确定的电路类型选择相应的预设电路模型,通过所述实际第一阻抗和实际直流电阻计算当前两个端点之间的电路结构、以及所述当前两个端点之间的电路结构中各个元件的参数;
S514:信号源输出第j频率的交流信号,再次利用所述两个测试端子通过继电器扫描矩阵来扫描所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点,获得任意两个端点之间的交流电流Ij和交流电压Vj,j的初值为2;
S515:去除所述直流电阻对所述任意两个端点之间的交流电流Ij的影响,以获得去除影响后的交流电流Xj;
S516:利用所述去除影响后的交流电流Xj和所述交流电压Vj计算与第j频率对应的第j阻抗,所述第j阻抗不计算所述直流电阻在内;
S517:对扫描获得的所述待测电路每两个端点之间的所述直流电阻和第j阻抗进行转换,以获得实际直流电阻和实际第j阻抗;
S518:通过当前两个端点之间的第j频率、实际第j阻抗以及实际直流电阻验证所述预设电路模型中各个元件的参数,若各个元件的参数不变,则将所述预设电路模型作为所述当前两个端点之间电路结构,并将所述预设电路模型中各个元件的参数作为所述当前两个端点之间电路结构中的各个元件的参数,否则,更换电路模型,通过所述直流电阻、此前获得所有的频率和阻抗的对应关系计算更换的电路模型中各个元件的参数,j自加1,并返回步骤S514。
优选地,若所述待测电路中含有半导体器件,则在步骤S1~S5中,所述信号源输出的均为使幅值低于所述待测电路的门槛电压的直流电源或交流信号;
步骤S5之后,所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点进行以下步骤:
S711:所述信号源输出使幅值高于待测电路的门槛电压的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Iw和交流电压Vw;
S712:去除所述当前两个端点之间半导体器件以外的元件对交流电流Iw的影响,以获得通过所述半导体器件的交流电流IDw;
S713:将所述交流电流IDw和交流电压Vw之间的对应关系作为所述当前两个端点之间半导体器件的V-I特性曲线,通过所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线确定所述当前两个端点之间半导体器件。
优选地,步骤S713之后还包括以下步骤:
S614:通过显示器来显示所述当前两个端子之间半导体器件的V-I特性曲线。
实施例1
下面以测量一个电阻和电容的并联电路为例来说明本发明的方法,参照图4,设待测电路由一个电阻Rx和电容Cx并联连接,Rc为电容Cx的串联损耗电阻。测试计算方法如下:
(A1)信号源输出直流电源,测得I和V,I为通过两个测试端子获得待测电路的直流电流,V为通过两个测试端子获得待测电路两端的电压。
(A2)信号源输出频率为f的交流信号,测得和 为通过两个测试端子获得待测电路的第一交流电流,为通过两个测试端子获得待测电路两端的第一交流电压,和采用复数、矢量或数字采样序列等方式表示。
(A3)通过所述和之间的时序关系判断Cx为容性,由于电容不能通过直流,故ICx=0,因此可知I=IRx,故可通过下式计算获得电阻Rx,其中,Rx=V/IRx。
(A4)由于电容能够通过交流,故其中IRx为流过电阻Rx的直流电流,ICx为流过电容Cx的直流电流,为流过电阻Rx的交流电流,为流过电容Cx的交流电流(即为去除影响后的第一交流电流)。
(A5)通过和计算对应的第一阻抗Z,通过所述Rx和Z分析判断获得所述待测电路的电路结构为电阻和电容并联,通过来确定Rc和Cx的值,其中,Rc为Cx的串联损耗电阻。
(A6)在显示器中,显示测试结果。显示Rx与Cx的连接关系、以及Rx,Cx的数值,Cx的损耗Rc的数值。其中Rx,Cx,Rc的连接关系,可以以图形的方式表达,如图4所示,也可以以文字描述的方式表达。
实施例2
下面以测量一个电阻和电感的并联电路为例来说明本发明的方法,参照图5,设待测电路由一个电阻Rx和电感Lx并联连接,Rl为电感Lx的串联损耗电阻。测试计算方法如下:
(B1)信号源输出直流电源,测得I和V,I为通过两个测试端子获得待测电路的直流电流,V为通过两个测试端子获得待测电路两端的电压。
(B2)信号源输出频率为f的交流信号,测得和 为通过两个测试端子获得待测电路的第一交流电流,为通过两个测试端子获得待测电路两端的第一交流电压,和采用复数、矢量或数字采样序列等方式表示。
(B3)通过所述和之间的时序关系判断Lx为感性,由于故可通过下式来表示电阻Rx,其中,其中,Rl为Lx的串联损耗电阻。
(B4)由于电感能够通过直流,故其中IRx为流过电阻Rx的直流电流,ILx为流过电感Lx的直流电流,为流过电阻Rx的交流电流,为流过电感Lx的交流电流(即为去除影响后的第一交流电流)。
(B5)通过和计算对应的第一阻抗Z,通过所述Rx和Z分析判断获得所述待测电路的电路结构为电阻和电感并联,通过Z=Rl+j(2πf·Lx)来确定Rl和Lx的值。
(B6)在显示器中,显示测试结果。显示Rx与Lx的连接关系、以及Rx,Lx的数值,Lx的损耗Rl的数值。其中Rx,Lx,Rl的连接关系,可以以图形的方式表达,如图5所示,也可以以文字描述的方式表达。
实施例1和实施例2列出了较为简单的待测电路,而对于较为复杂的电路结构,则需要选择预设电路模型,输入不同频率的交流信号进行多次测量,计算方法按电工原理列出方程求解。有两个以上的谐振电路时,测试频率要跨过谐振点。按谐振点两边是容性变为感性,还是感性变为容性,确定电路结构形式。
由于在计算中无法区分串联电阻和损耗电阻,只能人为确定这两个电阻的界限。串联电阻在显示中按电阻显示,损耗则在元件特性中显示,也可以在电路中显示并加以说明。
在待测电路中有几个元件,则在测试过程中就要改变频率测试几次。等效模型中有电容,电感两项时,要测两次,损耗电阻不必加测。如果测试次数即列出的方程多于元件数量,则求解未知数时,会有相同数值的元件出现。只能求出实际存在的元件数值。如果测试次数即列出的方程少于余元件数量,则会漏掉实际存在的元件。
实施例3
下面以测量一个电阻Rx、电容Cx和二极管Dx的并联电路为例来说明本发明的方法,参照图6,由于该待测电路中含有半导体器件,则在测量电阻和电容时,采用幅值低于所述半导体器件的门槛电压的直流电源或交流信号。
去除所述半导体器件以外的元件对交流电流Iw的影响可采用多种方法,根据仪器要求的不同,可采用如下四种方法:
方法一,以傅立叶变化的方法,获得Dx中流过的电流。
(1)信号源输出高于半导体门限电压的交流激励信号,获得交流电流Iw和交流电压Vw,所述交流激励信号的频率为fn。
(2)对Vw进行傅立叶变换获得Vfn,fn是傅立叶转换得到的频率值。
(3)计算Vfn的每个点,Ifn=Vfn/Zxn,获得Ifn序列。Zxn为Rx与Cx并联在频率n的复数表达式,即Zxn=(Rx*(-j/(2*π*fn*Cx)))/(Rx-j/(2*π*fn*Cx))。
(4)对Ifn做傅立叶反变换得到IZxn。
(5)IDw=Iw-IZxn。
(6)Vw和IDw组成Dx的V-I曲线。
方法二,由于流过电感的电流是电感两端电压的积分,流过电容的电流是电容两端电压的微分,以此方法求解IDw。
(1)信号源输出高于半导体门限电压的交流激励信号,获得交流电流Iw和交流电压Vw,所述交流激励信号的频率为fn。
(2)对Vw做微分,获得流过电容的电流ICxn序列。
(3)计算流过电阻的电流IRxn=Vw/Rx。
(3)按照IDw=Iw-ICxn-IRxn,计算每一个点,得到IDw序列。
(4)Vw和IDw组成Dx的V-I曲线。
方法三,以缓慢变化的的交流激励信号,获得流过Dx的电流。由于频率低,Cx通过的电流,可忽略不计,以简化计算过程。
(1)以低频率,高于门限电压信号源,测试电路,获得电压Vw和电流Iw序列。
(2)计算流过电阻的电流IRxn=Vw/Rx,再计算IDw=Iw-IRxn。
(3)所得Vw和IDw组成Dx的V-I特性。
方法四,以直流激励信号,获得流过Dx的电流。
(1)以高于门限电压的直流信号源,测试电路。
(2)通过信号源极性,获得二极管连接方式。
(3)计算流过电阻的电流IRxn=Vw/Rx,由于Cx中无电流流过,所以IDw=I-IRxn,调节信号源,使IDw=1ma,测量电压Vw。
在全部测试和计算完成后,在显示器中,显示测试结果。显示Rx,Cx,Rc,Dx的连接关系、以及Rx,Cx的数值,Cx的损耗Rc的数值。其中Rx,Cx,Rc,Dx的连接关系,可以以图形的方式表达,如图6所示,也可以以文字描述的方式表达。Dx以流过Dx的电流和Dx两端的电压,做成V-I图表达。
实施例4
下面以一个具有三个端点的待测电路为例来说明本发明的方法,参照图7,由于Z1,Z2,Z3的相互关系使单次测试的数据无法准确的反应器件数值,其中Z1,Z2,Z3包含有直流电阻Rx和阻抗Zx。测量方式为:
(1)把表笔接在A,B端,获得第一次测试数据Z1’和Dx值。
(2)采用前述的测试方法,把表笔接在A,C端,获得第二次测试数据Z2’。
(3)采用前述的测试方法,把表笔接在C,B端,获得第三次测试数据Z3’。
(4)假设Z1,Z2,Z3为要测的元件数值,采用下述公式进行联立求解,
Z1=Z1’+1/2*((Z1’)2-(Z2’-Z3’)2)/(Z2’+Z3’-Z1’)
Z2=Z2’+1/2*((Z2’)2-(Z3’-Z1’)2)/(Z1’-Z2’+Z3’)
Z3=Z3’+1/2*((Z3’)2-(Z1’-Z2’)2)/(Z1’+Z2’-Z3’)
以获得元件间的连接关系和参数,以及半导体器件Dx的V-I图形值。
在全部测试和计算完成后,在显示器中,显示测试结果。显示Z1,Z2,Z3,Dx的连接关系、以及Z1,Z2,Z3的数值。其中Z1,Z2,Z3,Dx的连接关系,可以以图形的方式表达,如图7所示,也可以以文字描述的方式表达。Dx以流过Dx的电流和Dx两端的电压,做成V-I图表达。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (8)
1.一种电路分析仪的分析方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1:信号源输出直流电源,通过两个测试端子获得待测电路的直流电流和直流电压;
S2:信号源输出第一频率的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的第一交流电流和第一交流电压;
S3:根据所述直流电流、直流电压、第一交流电流、及第一交流电压计算所述待测电路的直流电阻;
S4:去除所述直流电阻对所述第一交流电流的影响,以获得去除影响后的第一交流电流;
S5:利用所述去除影响后的第一交流电流和所述第一交流电压计算与第一频率对应的第一阻抗,根据所述第一阻抗和直流电阻分析判断获得所述待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数,所述第一阻抗不计算所述直流电阻在内。
2.如权利要求1所述的分析方法,其特征在于,步骤S5之后还包括以下步骤:
S6:通过显示器来显示所述待测电路的电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数。
3.如权利要求1或2所述的分析方法,其特征在于,步骤S1和步骤S2中所述两个测试端子与所述待测电路仅有的两个端点分别连接;
步骤S5中通过以下步骤进行分析判断:
S501:通过所述第一阻抗确定所述待测电路的电路类型,所述电路类型为容性电路或感性电路两种类型;
S502:根据所确定的电路类型选择相应的预设电路模型,通过所述第一阻抗和直流电阻计算所述预设电路模型中各个元件的参数;
S503:信号源输出第j频率的交流信号,再次通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Ij和交流电压Vj,j的初值为2;
S504:去除所述直流电阻对所述待测电路的交流电流Ij的影响,以获得去除影响后的交流电流Xj;
S505:利用所述去除影响后的交流电流Xj和所述交流电压Vj计算与第j频率对应的第j阻抗,所述第j阻抗不计算所述直流电阻在内;
S506:通过第j频率、第j阻抗以及直流电阻验证所述预设电路模型中各个元件的参数,若各个元件的参数不变,则将所述预设电路模型作为所述待测电路的电路结构,并将所述预设电路模型中各个元件的参数作为所述待测电路的电路结构中的各个元件的参数,否则,更换电路模型,通过所述直流电阻、此前获得所有的频率和阻抗的对应关系计算更换的电路模型中各个元件的参数,j自加1,并返回步骤S503。
4.如权利要求3所述的分析方法,其特征在于,若所述待测电路中含有半导体器件,则在步骤S1~S5中,所述信号源输出的均为使幅值低于所述半导体器件的门槛电压的直流电源或交流信号;
步骤S5之后还包括以下步骤:
S701:所述信号源输出使幅值高于所述半导体器件的门槛电压的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Iw和交流电压Vw;
S702:去除所述半导体器件以外的元件对交流电流Iw的影响,以获得通过所述半导体器件的交流电流IDw;
S703:将所述交流电流IDw和交流电压Vw之间的对应关系作为所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线,通过所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线确定所述待测电路中的半导体器件。
5.如权利要求4所述的分析方法,其特征在于,步骤S703之后还包括以下步骤:
S704:通过显示器来显示所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线。
6.如权利要求1或2所述的分析方法,其特征在于,步骤S1和步骤S2中利用所述两个测试端子通过继电器扫描矩阵来扫描所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点;
相应的步骤S5中,所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点之间电路结构、以及电路结构中的各个元件的参数,通过以下步骤进行分析判断:
S511:对扫描获得的所述待测电路每两个端点之间的直流电阻和第一阻抗进行转换,获得实际直流电阻和实际第一阻抗;
S512:通过所述实际第一阻抗确定所述待测电路的电路类型,所述电路类型为容性电路或感性电路两种类型;
S513:根据所确定的电路类型选择相应的预设电路模型,通过所述实际第一阻抗和实际直流电阻计算当前两个端点之间的电路结构、以及所述当前两个端点之间的电路结构中各个元件的参数;
S514:信号源输出第j频率的交流信号,再次利用所述两个测试端子通过继电器扫描矩阵来扫描所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点,获得任意两个端点之间的交流电流Ij和交流电压Vj,j的初值为2;
S515:去除所述直流电阻对所述任意两个端点之间的交流电流Ij的影响,以获得去除影响后的交流电流Xj;
S516:利用所述去除影响后的交流电流Xj和所述交流电压Vj计算与第j频率对应的第j阻抗,所述第j阻抗不计算所述直流电阻在内;
S517:对扫描获得的所述待测电路每两个端点之间的所述直流电阻和第j阻抗进行转换,以获得实际直流电阻和实际第j阻抗;
S518:通过当前两个端点之间的第j频率、实际第j阻抗以及实际直流电阻验证所述预设电路模型中各个元件的参数,若各个元件的参数不变,则将所述预设电路模型作为所述当前两个端点之间电路结构,并将所述预设电路模型中各个元件的参数作为所述当前两个端点之间电路结构中的各个元件的参数,否则,更换电路模型,通过所述直流电阻、此前获得所有的频率和阻抗的对应关系计算更换的电路模型中各个元件的参数,j自加1,并返回步骤S514。
7.如权利要求6所述的分析方法,其特征在于,若所述待测电路中含有半导体器件,则在步骤S1~S5中,所述信号源输出的均为使幅值低于所述待测电路的门槛电压的直流电源或交流信号;
步骤S5之后,所述待测电路的至少三个端点中的任意两个端点进行以下步骤:
S711:所述信号源输出使幅值高于待测电路的门槛电压的交流信号,通过所述两个测试端子获得所述待测电路的交流电流Iw和交流电压Vw;
S712:去除所述当前两个端点之间半导体器件以外的元件对交流电流Iw的影响,以获得通过所述半导体器件的交流电流IDw;
S713:将所述交流电流IDw和交流电压Vw之间的对应关系作为所述当前两个端点之间半导体器件的V-I特性曲线,通过所述待测电路中半导体器件的V-I特性曲线确定所述当前两个端点之间半导体器件。
8.如权利要求7所述的分析方法,其特征在于,步骤S713之后还包括以下步骤:
S614:通过显示器来显示所述当前两个端子之间半导体器件的V-I特性曲线。
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