CN105092980B - 一种输入输出阻抗智能化测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种输入输出阻抗智能化测试方法，包括输入阻抗测试方法和输出阻抗测试方法；根据测量对象的需求，如果测量对象为输入阻抗则采用输入阻抗测量方法；如果测量对象为输出阻抗则采用输出阻抗测量方法。本发明克服现有输入输出阻抗测试方法操作繁琐、容易产生错误的不足，能够在输入输出阻抗测试过程中选择切换最佳接入电阻测量并通过多组测量降低误差，解决了现有技术效率低、操作复杂和误差大的问题，同时避免电流过大对产品造成伤害。

Description

一种输入输出阻抗智能化测试方法
技术领域
本发明涉及一种输入输出阻抗智能化测试方法。
背景技术
输入输出阻抗测试是航天控制分系统测试前必须先执行的一项重要工作，系统中产品之间相互连接，阻抗匹配对信号传输至关重要。
长期以来，输入阻抗测试方法采用外加供电电压和串接一个电阻的方式实现测试。输出阻抗测试方法采用串接一个电阻并测量串接前后的电压实现测试。该测试方法效率低，操作方法繁琐，且容易出错。而且，不同产品的输入输出阻抗值差异性较大，在输入输出阻抗测试过程中，采用同一固定串接电阻参与测量，容易产生非常大的误差。当测试用的匹配串接电阻值与需要测量的输入或输出阻抗值差距较大时，测试产生的数据甚至将无法使用。
目前市场上的阻抗测试仪测试方法主要是基于阻抗网络测试方法和电流激励测试方法。直流阻抗测试方法测量时需要在短时间内在产品内通过一个很大的恒定直流电流，这样对产品会造成损伤。若通过电流太小，在内阻较小的情况下，测量误差大。阻抗网络测试方法引入了复杂的阻抗网络，在操作和实现上复杂化，由于操作和使用上存在一些限制，在航天产品输入输出阻抗测试应用上存在不足。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有输入输出阻抗测试方法操作繁琐、容易产生错误的不足，提出了一种输入输出阻抗智能化测试方法，本发明能够在输入输出阻抗测试过程中选择切换最佳接入电阻测量并通过多组测量降低误差，解决了现有技术效率低、操作复杂和误差大的问题，同时避免电流过大对产品造成伤害。
本发明的技术解决方案是：
一种输入输出阻抗智能化测试方法，包括输入阻抗测试方法和输出阻抗测试方法；
其中，输入阻抗测试方法包括如下步骤：
(101)所需测试的输入阻抗R入一端接地，另一端接入电阻R1；
(102)在输入阻抗R入接地端及电阻R1未与输入阻抗R入连接的一端加电压V0；
(103)测量输入阻抗R入两端电压V1；
(104)判断电压V1是否大于
(105)若V1不大于则减小电阻R1的阻值后重新接入电阻R1；
(106)接入减小了阻值的电阻R1后，预估电路中电流值是否大于设定值；
(107)若电流值大于设定值，则减小步骤(102)中所加电压V0的电压值，重复步骤(103)～步骤(106)，直到V1大于若电流值在设定值的范围内，重复步骤(103)～步骤(106)，直到V1大于
(108)比较|和|的大小，其中，V1当为步骤(107)中测得的首个大于的V1，V1前为在V1当前测得的最后一个小于的V1；若|小于则取V1当为V1的计算电压值，否则取V1前为V1的计算电压值；
(109)将步骤(108)中获得的V1的计算电压值V1计、与V1计对应的电阻R1和电压V0代入公式R入＝R1·V1计/(V0-V1计)，计算得出输入阻抗R入；
(110)重复步骤(101)～步骤(109)，计算获得至少两组输入阻抗R入值，对获得的输入阻抗R入值进行算术平均作为最终的输入阻抗值；
输出阻抗测试方法包括如下步骤：
(201)将电压源负极接地，正极连接所需测试的输出阻抗R出；
(202)测量输出阻抗R出未与电压源连接的一端及电压源接地端之间的电压V2；
(203)接入电阻R1，电阻R1一端接地，另一端与输出阻抗R出未与电压源连接的一端相连；
(204)测量电阻R1两端电压V3；
(205)判断电压V3是否小于
(206)若V3不小于则减小电阻R1的阻值，重复步骤(203)～步骤(205)，直到V3小于
(207)比较和的大小，其中，V3当为步骤(206)中测得的首个小于的V3，V3前为在V3当前测得的最后一个大于的V3；若小于则取V3当为V3的计算电压值，否则取V3前为V3的计算电压值；
(208)将步骤(207)中获得的V3的计算电压值V3计、与V3计对应的电阻R1和电压V2代入公式R出＝R1·(V2-V3计)/V3计，计算得出输出阻抗R出；
(209)重复步骤(203)～步骤(208)，计算获得至少两组输出阻抗R出值，对获得的输出阻抗R出值进行算术平均作为最终的输出阻抗值。
所述的输入阻抗测试方法中设定值为输入阻抗R入所在产品的额定电流值。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明的输入输出阻抗测试方法可以根据电压测量信息及历史测量的相对误差反馈信息选择测量使用的接入电阻R1，通过测量过程不断的测量反馈，改变所选择的接入电阻R1的电阻值，选择与所需测试的产品输入输出阻抗最匹配的接入电压，提高测量精度。
(2)本发明的输入阻抗测试方法中，通过设定限定值及预估电路中的电流值来及时降低输入阻抗测试初始步骤中的接入电压，避免输入电流过大，具有产品保护功能。
(3)本发明所有测试流程通过测量设备自动化完成，同时对最终的测试数据取多次平均处理，精度高，效率高，避免了常规的测量操作和阻抗选择带来的巨大工作量。
附图说明
图1为本发明输入阻抗测试方法的流程框图；
图2为本发明输入阻抗测试方法原理图；
图3为本发明输出阻抗测试方法的流程框图；
图4为本发明输出阻抗测试方法原理图。
具体实施方式
一种输入输出阻抗智能化测试方法，包括输入阻抗测试方法和输出阻抗测试方法；根据所需测试的产品中测量对象的需求，选择采用输入阻抗测试方法或输出阻抗测试方法；如果测量对象为输入阻抗则采用输入阻抗测量方法；如果测量对象为输出阻抗则采用输出阻抗测量方法。
其中，如图1所示，输入阻抗测试方法包括如下步骤：
(101)所需测试的输入阻抗R入一端接地，另一端接入电阻R1；
(102)在输入阻抗R入接地端及电阻R1未与输入阻抗R入连接的一端加电压V0；
(103)测量输入阻抗R入两端电压V1；
(104)判断电压V1是否大于
(105)若V1不大于则减小电阻R1的阻值后重新接入电阻R1；
(106)接入减小了阻值的电阻R1后，预估电路中电流值是否大于设定值，其中，设定值为所需测试的产品的额定电流值；
(107)若电流值大于设定值，则减小步骤(102)中所加电压V0的电压值，重复步骤(103)～步骤(106)，直到V1大于若电流值在设定值的范围内，重复步骤(103)～步骤(106)，直到V1大于
(108)比较和的大小，测试过程中得到的V1值越接近于则接入的电阻R1值越接近于输入阻抗R入值，得出测试误差最小，其中，V1当为步骤(107)中测得的首个大于的V1，V1前为在V1当前测得的最后一个小于的V1；若小于则取V1当为V1的计算电压值，否则取V1前为V1的计算电压值；
(109)将步骤(108)中获得的V1的计算电压值V1计、与V1计对应的电阻R1和电压V0代入公式R入＝R1·V1计/(V0-V1计)，计算得出输入阻抗R入；如图2所示为输入阻抗测试方法原理图。输入阻抗R入一端连接电阻R1，输入阻抗R入另一端接地，在电阻R1未与输入阻抗R入连接的一端及接地端之间加电压V0，测量输入阻抗R入两端电压V1，计算出输入阻抗R入，计算公式为：
R入＝R1·V1/(V0-V1)
(110)重复步骤(101)～步骤(109)，计算获得至少两组输入阻抗R入值，对获得的输入阻抗R入值进行算术平均作为最终的输入阻抗值。
其中，如图3所示，输出阻抗测试方法包括如下步骤：
(201)将电压源负极接地，正极连接所需测试的输出阻抗R出；
(202)测量输出阻抗R出未与电压源连接的一端及电压源接地端的两端电压V2；
(203)接入电阻R1，电阻R1一端接地，另一端与输出阻抗R出未与电压源连接的一端相连；
(204)测量R1两端电压V3；
(205)判断电压V3是否小于
(206)若V3不小于则减小电阻R1的阻值，重复步骤(203)～步骤(205)，直到V3小于
(207)比较和的大小，测试过程中得到的V3值越接近于则接入的电阻R1越接近于输出阻抗R出值，得出测试误差最小，其中V3当为步骤(206)中测得的首个小于的V3，V3前为在V3当前测得的最后一个大于的V3；若小于则取V3当为V3的计算电压值，否则取V3前为V3的计算电压值；
(208)将步骤(207)中获得的V3的计算电压值V3计、与V3计对应的电阻R1和电压V2代入公式R出＝R1·(V2-V3计)/V3计，计算得出输出阻抗R出；如图4(a)、(b)所示为输出阻抗测试方法原理图。输出阻抗R出所在产品自身为电路提供电压，电压源一端接地，另一端与输出阻抗R出相连，测量获得输出阻抗R出未与电压源连接的一端及电压源接地端的两端电压V2，接入电阻R1，测量R1两端电压V3，根据计算公式R出＝R1·(V2-V3)/V3计算获得输出阻抗R出。
(209)重复步骤(203)～步骤(208)，计算获得至少两组输出阻抗R出值，对获得的输出阻抗R出值进行算术平均作为最终的输出阻抗值。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种输入输出阻抗智能化测试方法，其特征在于，包括输入阻抗测试方法和输出阻抗测试方法；
其中，输入阻抗测试方法包括如下步骤：
(101)所需测试的输入阻抗R入一端接地，另一端接入电阻R1；
(102)在输入阻抗R入接地端及电阻R1未与输入阻抗R入连接的一端加电压V0；
(103)测量输入阻抗R入两端电压V1；
(104)判断电压V1是否大于
(105)若V1不大于则减小电阻R1的阻值后重新接入电阻R1；
(106)接入减小了阻值的电阻R1后，预估电路中电流值是否大于设定值；
(107)若电流值大于设定值，则减小步骤(102)中所加电压V0的电压值，重复步骤(103)～步骤(106)，直到V1大于若电流值在设定值的范围内，重复步骤(103)～步骤(106)，直到V1大于
(108)比较和的大小，其中，V1当为步骤(107)中测得的首个大于的V1，V1前为在V1当前测得的最后一个小于的V1；若小于则取V1当为V1的计算电压值，否则取V1前为V1的计算电压值；
(109)将步骤(108)中获得的V1的计算电压值V1计、与V1计对应的电阻R1和电压V0代入公式R入＝R1·V1计/(V0-V1计)，计算得出输入阻抗R入；
(110)重复步骤(101)～步骤(109)，计算获得至少两组输入阻抗R入值，对获得的输入阻抗R入值进行算术平均作为最终的输入阻抗值；
输出阻抗测试方法包括如下步骤：
(201)将电压源负极接地，正极连接所需测试的输出阻抗R出；
(202)测量输出阻抗R出未与电压源连接的一端及电压源接地端之间的电压V2；
(203)接入电阻R1，电阻R1一端接地，另一端与输出阻抗R出未与电压源连接的一端相连；
(204)测量电阻R1两端电压V3；
(205)判断电压V3是否小于
(206)若V3不小于则减小电阻R1的阻值，重复步骤(203)～步骤(205)，直到V3小于
(207)比较和的大小，其中，V3当为步骤(206)中测得的首个小于的V3，V3前为在V3当前测得的最后一个大于的V3；若小于则取V3当为V3的计算电压值，否则取V3前为V3的计算电压值；
(208)将步骤(207)中获得的V3的计算电压值V3计、与V3计对应的电阻R1和电压V2代入公式R出＝R1·(V2-V3计)/V3计，计算得出输出阻抗R出；
(209)重复步骤(203)～步骤(208)，计算获得至少两组输出阻抗R出值，对获得的输出阻抗R出值进行算术平均作为最终的输出阻抗值。
2.根据权利要求1所述的一种输入输出阻抗智能化测试方法，其特征在于：所述的输入阻抗测试方法中设定值为输入阻抗R入所在产品的额定电流值。
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