CN108107273B - 一种测试电容和电阻值的装置及测试方法 - Google Patents

一种测试电容和电阻值的装置及测试方法 Download PDF

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Abstract

一种测试电容和电阻值的装置,包括:输入模块、测量模块、校准模块、增益控制模块和处理模块,其中,输入模块、校准模块、增益控制模块中的每一个均包括选通开关,用于与输入模块、校准模块以及增益控制模块中的其它部件相配合,选择接入的其它部件,以及其中,测量模块生成扫描激励信号,并根据自处理模块输入到选通开关的控制信号的不同而形成的不同连接关系,依次生成系统校准值和测量值,并将所生成的系统校准值与测量值输出至处理模块,通过处理模块计算得到待测电容或者待测电阻的值。本发明还公开了一种测试电容和电阻值的方法。

Description

一种测试电容和电阻值的装置及测试方法
技术领域
本发明涉及元器件测试领域。更具体地,涉及一种测试电容和电阻值的装置及测试方法。
背景技术
现在的电子电路中,不管是硬制板还是柔性版,都分布有电阻或者电容等器件,为了检测制板过后元件贴片是否良好,需要一种能方便地判断器件是否贴对及所贴元件值是否在标准范围内的装置和方法。
测试元件电容电阻值大致可分为以下两种方法:LCR仪表测试法和电路测试法。其中,LCR仪表测试法串接精准仪表直接测量,将表笔所测电阻或者电容值读出或传输到PC机处理。测试仪表一般体积大,需放在设备里,故整个方案结构会很庞大,携带不便且精准仪器价格昂贵,成本高。电路测试法需要搭建分立元件电路间接测试,例如电桥电路,谐振电路或者矢量电压电路来测试电阻元件的阻值,用充放电电路测试电容元件的容值。分立元件搭建的间接测试法器件多,运算粗糙,不精确且稳定性低,易出错。
因此,需要提供一种既结构简单、成本低、且能够精确快速测试电容和电阻值的装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够精确快速测试电容和电阻值的装置。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种测试电容和电阻值的装置,其特征在于,包括:输入模块、测量模块、校准模块、增益控制模块和处理模块,
其中,输入模块、校准模块、增益控制模块中的每一个均包括选通开关,用于与输入模块、校准模块以及增益控制模块中的其它部件相配合,选择接入的其它部件,以及
其中,测量模块生成扫描激励信号,并根据自处理模块输入到选通开关的控制信号的不同而形成的不同连接关系,依次生成系统校准值和测量值,并将所生成的系统校准值与测量值输出至处理模块,通过处理模块计算得到待测电容或者待测电阻的值。
优选地,选通开关包括使能控制端、选择控制端、公共端以及多路选择端,其中,使能控制端用于接收输入使能信号并启动选通开关,选择控制端根据自处理模块输入的选通信号唯一地确定公共端对多路选择端的连接选择。
优选地,选通开关包括第一选通开关、第二选通开关、第三选通开关和第四选通开关,
其中,第一选通开关和第二选通开关用于选择是否接入输入模块,当接入输入模块时,用于选择是否接入待测电容或待测电阻,或者选择接入的待测电容或待测电阻;
其中,第三选通开关用于选择是否接入校准模块,当接入校准模块时,用于选择接入的电阻种类;以及
其中,第四选通开关用于选择接入的反馈电阻的阻值,以控制装置在测试时保证外部增益为1从而达到信号完整。
优选地,在第一选通开关的多路选择端中的一个与第二选通开关的多路选择端中的一个之间预先连接有一个零电阻,第一选通开关的其它多路选择端分别与待测电容或待测电阻的每一个的一端连接,第二选通开关中的其它多路选择端分别与待测电容或待测电阻的每一个的另一端连接。
优选地,增益控制模块包括放大器、多个反馈电阻和第四选通开关,多个反馈电阻分别与第四选通开关的多路选择端连接,多个反馈电阻的另一端连接在一起与第四选通开关共同跨接在放大器的反向输入端与输出端之间。
优选地,多个反馈电阻为多个阻值等级的电阻,以用于保持外部增益。
优选地,在校准模块中包括校准电阻和测量电阻,以在测量模块获得系统校准值时使用校准电阻,当测量模块获得测量值时使用测量电阻。
优选地,测量模块包括DDS、ADC和DFT器,其中,DDS用于生成扫描激励信号,ADC用于将所输入到测量模块的系统校准值或测量值转换成数字信号,以及DFT器用于对由ADC转换成的数字信号进行离散傅里叶变换,以供处理模块计算处理。
优选地,还包括显示模块,用于将处理模块计算得到的待测电容或待测电阻的值显示在显示模块上,或者,当处理模块判断计算得到的待测电容或待测电阻的值是否符合标准时,将计算数值及判断结果显示在显示模块上。
一种用于测试电容和电阻值的方法,其特征在于,方法包括:
通过处理模块向选通开关发送使能控制信号和选通信号,确定测试电容和电阻值的装置的连接关系;
测量模块生成扫描激励信号;
根据使能信号和选通信号确定的连接关系,测量模块得到系统校准值和测量值;
测量模块将所得到的系统校准值和测量值发送至处理模块,通过处理模块计算得到待测电容或待测电阻的值。
优选地,在处理模块向选通开关发送使能控制信号和选通信号的步骤中:
为了获得系统校准值,
令输入到第一选通开关的选通信号与输入到第二选通开关的选通信号指示第一选通开关与第二选通开关中与零电阻对应的多路选择端,并令输入到第三选通开关的选通信号指示用于校准的电阻对应的输出端,令输入到第四选通开关的选通信号指示的反馈电阻与所接入的用于校准的电阻阻值等级相匹配;
为了获得测量值,
令输入到第一选通开关的选通信号与输入到第二选通开关的选通信号指示待测电容或待测电阻所对应的输出端,并令输入到第三选通开关的选通信号指示用于测量待测电容或待测电阻的电阻对应的输出端,令输入到第四选通开关的选通信号指示的反馈电阻与待测电容或待测电阻的阻值等级相匹配。
优选地,在测量模块得到系统校准值和测量值的步骤中,测量模块对输入到测量模块的模拟量进行模数转换,并进行离散傅里叶变换。
优选地,在处理模块计算得到待测电容或待测电阻的值的步骤中,
当测试电阻时,计算式为:
Figure BDA0001516351480000031
其中,M表示幅度,G表示增益系数;以及
当测试电容时,计算式为:
Figure BDA0001516351480000032
Figure BDA0001516351480000034
其中,f表示扫描点频率,R0表示当将待测电容接入时,校准模块中所选择的校准电阻的阻值,
Figure BDA0001516351480000033
为待测电容与校准电阻的相位差,Z=1/(M·G),且M表示幅度,G表示增益系数。
本发明的有益效果如下:
本发明所述技术方案提供一种、成本低、且能够精确快速测试电容和电阻值的装置及其测试方法。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明;
图1为根据本公开的一个实施例的测试电容和电阻值的装置的整体原理图;
图2为根据本公开的一个实施例的测试电容和电阻值的装置的测量模块的框图;以及
图3为根据本公开的一个实施例的测试电容和电阻值的方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
应理解,说明书中所述的序数词第一、第二等只是为了描述的清楚,而不是为了限制元件、部件或组件等的顺序,即,描述为第一元件、部件和组件以及第二元件、部件或组件也可以表述为第二元件、部件和组件以及第一元件、部件或组件。
图1为根据本公开的一个实施例的测试电容和电阻值的装置10的整体原理图;图2为根据本公开的一个实施例的测试电容和电阻值的装置的测量模块103的框图。下面结合图1和图2,详细描述根据本公开的一个实施例的测试电容和电阻值的装置10的结构和原理。
如图1所示,在本实施例中,测试电容和电阻值的装置10包括输入模块101、校准模块103、增益控制模块105、测量模块107和处理模块109。如图1所示,在本实施例中,测试电容和电阻值的装置10还包括显示模块111。
在本实施例中,在输入模块101、校准模块103和增益控制模块105中包括选通开关1-4,选通开关1-4与输入模块101、校准模块103和增益控制模块105中的其它部件相配合,构成装置10内部不同的接入方式。
具体地,选通开关1-4中的结构相同,以选通开关1(即,第一选通开关)为例加对选通开关1-4的结构加以说明。
具体地,选通开关1包括:使能控制端EN-1、选择控制端B0-1、B1-1、B2-1、公共端D1以及多个输出端S0-S7。其中,当使能控制端有使能信号输入时,选通开关1启动。选择控制端B0-1、B1-1、B2-1接收二进制数字信号,根据每个管脚接收的二进制数字信号的不同,唯一对应指示八个输出端S0至S7,公共端D1根据选择控制端B0-1、B1-1、B2-1指示的不同,与不同的输出端对应连接,从而产生不同的接入关系。在本公开的测试电容和电阻值的装置10中,选通开关1-4与处理模块109中的不同输出引脚对应连接,由处理模块109输出使能控制信号和选择控制信号来控制与选通开关1-4对应的部件的接入关系。
具体地,在输入模块101中,包括选通开关1(即第一选通开关)和选通开关2(即第二选通开关),在选通开关1的多路选择端中的一个与选通开关2的多路选择端中的一个间预先连接有至少一个零电阻,在本实施例中,如图所示,连接有一个零电阻Rs,连接在选通开关1的多路选择端中的S7与选通开关2的多路选择端中的S0'之间,应理解,并不限于这样的连接形式,连接在其他管脚间也是可以的。在选通开关1和选通开关2均已使能的情况下,如果选通开关1和选通开关2的选择控制端接收的选通信号指示零电阻Rs对应的多路选择端时,输入模块101自D1到D2间相当于导线联通,即没有向测试电容和电阻值的装置10中引入任何部件;而如果如图所示,待测电阻Rx两端分别对应S0和S4',待测电容Cx的两端分别对应S1和S5',选通开关1和选通开关2的选择控制端接收的选通信号分别对应S0和S4'时(即,分别表示001和101时),选通开关1的公共端D1与多个输出端中的S0连接,选通开关2的公共端D2与多个输出端中的S4'连接,从而,在输入模块101自D1到D2间接入待测电阻Rx,同理,当选通开关1和选通开关2的选择控制端接收的选通信号分别对应S1和S5'时,选通开关1的公共端D1与多个输出端中的S1连接,选通开关2的公共端D2与多个输出端中的S5'连接,从而,在输入模块101自D1到D2间接入待测电容Cx;另外地,如果选通开关1和选通开关2的选择控制端接收的选通信号分别对应S0和S5'时,则选通开关1的公共端D1与多个输出端中的S0连接,选通开关2的公共端D2与多个输出端中的S5'连接,在输入模块101自D1到D2间呈断路状态,因此,由上所述,在本实施例中,只需通过配置处理模块109的输出引脚的输出,即可选择输入模块的接入关系。
在本实施例中,校准模块103包括选通开关3(即,第三选通开关)和多个电阻R0-R7,多个电阻R0-R7与选通开关3的多个输出端对应连接,在校准模块103中,包括校准电阻和测量电阻。在本实施例中,如图1所示,R0-R5为校准电阻,R6和R7为测量电阻,校准电阻R0-R7用于系统校准,且R0-R7分别具有不同的阻值等级,R6的阻值为0,用于当被测元件为电阻时接入时电路,R7为测试电容时的串接电阻,应理解,以上描述仅是示例性的,本公开的测试电容和电阻值的装置10中的校准模块103并不限于以上形式,只要选通开关2的输出端之中有两个端连接有测量电阻即可,且校准电阻的个数可以小于6个,或者当需要测试更多等级的电阻或电容时,可以改变选通开关2的类型,选择输出端更多的选通开关2,或将多个选通开关2串联以扩展输出端个数,或为了集成需要,选择输出端更少的选通开关2。
在本实施例中,增益控制模块105包括:运算放大器A1、选通开关4(即第四选通开关)和反馈电阻Rfb0-Rfb7。如图1所示,反馈电阻Rfb0-Rfb7中每一个的一端分别与选通开关4的多个输出端对应连接,反馈电阻Rfb0-Rfb7的另一端连接在一起,并与运算放大器A1的反向输入端连接,选通开关4的公共端D4与运算放大器的输出端连接,应理解,这只是示例性地,也可是选通开关4的公共端D4与运算放大器A1的反向公共端连接,反馈电阻Rfb0-Rfb7的公共连接端与运算放大器A1的输出端连接。
综上所述,应理解,处理模块109可以通过输入到控制选通开关1-4的使能控制端、选择控制端的使能信号和选通信号,控制自输入模块101的公共端D1至增益控制模块105之间的电路连接关系,即,选择自输入模块101的公共端D1起,仅接入校准电阻到运算放大器A1的反向输入端,选择与所接入的校准电阻相同等级的反馈电阻连接在运算放大器A1的反向输入端与输出端之间,形成校准电路;或者,选择自输入模块101的公共端D1起,接入待测电容或待测电阻、测量电阻到运算放大器A1的反向输入端,选择与所接入的测量电阻相同等级或者与待测电阻相同等级的反馈电阻连接在运算放大器A1的反向输入端与输出端之间,形成测量电路。
在本实施例中,测量模块107用于为上述校准电路和测量电路提供扫描激励信号,以及接收校准输出值或测量输出值,以得到系统校准值和测量值。如图1所示,测量模块107包括输入端VIN、信号输出端VOUT、数据输出端SDA和时钟输出端SCL。其中,信号输出端VOUT用于输出扫描激励信号,以为输入模块101的公共端D1提供扫描信号,输入端VIN与增益控制模块105中运算放大器的输出端连接,以接收来自增益控制模块输出的输出模拟信号,数据输出端SDA以及时钟输出端SCL与处理模块109连接,用于将经过测量模块处理生成的数字数据输入到处理模块109供其进行处理计算。
具体地,在图2中示出了在本实施例所选择的测量模块107中,测量模块107的内部结构。如图2所示,测量模块107包括DDS(直接数字合成器)、ADC(模数转换器)和DFT(离散傅里叶变换器)器。其中,DDS产生扫描激励信号,所生成的扫描激励信号可以为正弦扫描信号,输入到输入模块101的扫描激励信号经过输入模块101、校准模块103和增益控制模块105共同形成的电路后,形成的输出信号作为输入信号输入到测量模块107的输入端VIN。经过测量模块107内部的放大滤波处理后,需经过ADC将模拟信号转换成数字信号,生成的数字信号与扫描激励信号进行相位比较,然后经过DFT器的处理,在每个扫描点上进行傅里叶变换从而得到系统校准值和测量值。应理解,为DDS提供时钟频率的可以是外部时钟,也可以是内置的振荡器,可以通过程序进行设置。
优选地,在设计时,因为输入到测量模块107的ADC的值为VOUT×(Rfbx/Z)×PGA,其中Z为增益控制模块之前接入的电阻阻值,PGA表示测量模块107中的放大倍数,为了保证输入到ADC的值及不可用超过ADC的最大电压,也不能过小,即既要不能使ADC饱和要防止信息不能充分利用,应该根据所选测量模块105,合理选择反馈电阻的值,使ADC工作在线性区。此外,通过增益控制模块105控制装置在不同的所述待测电容或待测电阻时保证所述外部增益为1从而达到信号完整,本领域技术人员应理解,增益有一定的裕量或小于但接近1也是可以的。
在本实施例中,测量模块107输出的数据信号输入到处理模块109,如图1所示,本实施例中的处理模块109采用微控制单元(MCU),应理解,本公开的测试电容和电阻值的装置10并不限于此,如有需要,数字信号处理器(DSP)、ARM处理器等也是可以的。只要选择的处理器输出端口能够满足选通开关的需要、可以根据指令进行控制,并可以实现简单的计算即可即可。输入到处理模块109的数据,通过处理模块109计算得到待测电容或待测电阻的值,并可对测量得到的待测电容或待测电阻值进行判断,是否焊接或器件符合标准。
在本实施例中,测试电容和电阻值的装置10还包括显示模块111,用于显示通过处理模块109计算得到的待测电容或待测电阻的值或判断结果。显示模块111可以实现为各种类型的液晶显示器,或者其它能够显示数据和文字的显示器件。
图3为根据本公开的一个实施例的测试电容和电阻值的方法的流程图。
如图3所示,在S202中,对测量模块107进行初始化,确定需要生成的扫描激励信号的激励电压以及扫描频率。
在S204中,向输入模块101、校准模块103和增益控制模块105中的选通开关1-4的使能控制端和选择控制端输入使能信号和选通信号,将接入的电阻连接关系布置成校准电路的拓扑,其中,使得接入输入模块101中选通开关1与选通开关2的多路选择端中连接的零电阻,并使得接入的校准模块103中的校准电阻与接入的增益控制模块105中的反馈电阻属于同一数值等级。
在S206中,测量模块107根据此时的连接关系进行系统校准,通过内部电路的处理,得到系统校准值,将该系统校准值输出到处理模块109,处理模块109对接收到的系统校准值进行存储。
在S208中,向输入模块101、校准模块103和增益控制模块105中的选通开关1-4的选择控制端输入不同的选通信号,将接入电路的连接关系切换为,接入待测电容或者待测电阻,接入测量电阻,以及接入与待测电阻同一等级的反馈电阻,或者当接入待测电容时,接入与测量电阻同一等级的反馈电阻。
在S210中,测量模块107根据此时的连接关系进行频率扫描。将测量得到的信号通过VIN回读到测量模块107中,并经过内部的放大、滤波、模数转换、以及傅里叶变换得到离散化的测量值,其中,离散傅里叶过程如下式进行:
Figure BDA0001516351480000081
其中,f为扫描点的频率,x(n)为ADC的输出值,cos(n)和sin(n)在频率f下由DDS计算产生。计算所得的X(f)一般为复数,其实部用R表示,虚部用I表示。
在S212中,处理模块109回读状态寄存器,判断是否结束扫描,当确定扫描结束时,读取测量模块107输出的实部和虚部,利用已接收到的系统校准值和刚读取的测量值进行计算,得到待测电容或待测电阻的值。
具体地,处理模块109需要进行如下计算:
(1)幅值计算
在每个扫频点,计算傅里叶变换的幅值,计算公式如下:
Figure BDA0001516351480000091
其中,R表示实部,I表示虚部。
(2)增益系数计算
在一种频率和幅值的扫描激励信号下,自测量模块107的输出引脚VOUT到输入引脚VIN之间的增益系数是固定的,因此,通过引入校正电阻计算增益系数,即可在接入待测电容或待测电阻时,计算出待测电阻的值。增益系数按照下式计算:
Figure BDA0001516351480000092
(3)相角计算及校准
在测试时,当测量电容时,不仅要关注电阻的模值,还要知道相角的大小,在经过电容器件时,相角会有较大的变化,所以能通过该相角的变化来计算电容值,相角值=arctanI/R。和模值一样相角也要进行校准。首先对校准电阻进行测量,得到校准电阻的相角,测量电阻的实际相角等于测量计算得到的值减去校准电阻的相角值。值得注意的是测量时通过arctanI/R得到的相角是在-90°到+90°之间的,所以要根据R和I所决定的象限来把相角变换到所在象限内。如果R<0,I>0则说明在第二象限,所以计算时要把相角加上180°;如果R<0,I<0则是在第三象限,计算时要把相角减去180°。
综上所述,处理模块109计算所得的待测电阻的值为:
Figure BDA0001516351480000093
其中,M为测量值经傅里叶变换得到的幅值,G为增益系数,是在系统校准时用校准电阻R0通过式(4)计算得出。
处理模块109计算所得的待测电容的值为:
Figure BDA0001516351480000095
Figure BDA0001516351480000094
其中,f表示扫描点频率,R0表示当将待测电容接入时,校准模块中所选择的校准电阻的阻值,Z=1/(M·G),且M表示幅值,G表示增益系数,是在系统校准时用校准电阻R0通过前式计算得出。
在S214中,当具有显示模块111时,将对计算得到的电容值或电阻值进行判断,是否符合标准,并将计算数值及判断结果显示在显示模块111上。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种测试电容和电阻值的装置,其特征在于,包括:输入模块、测量模块、校准模块、增益控制模块和处理模块,
其中,所述输入模块、所述校准模块、所述增益控制模块中的每一个均包括选通开关,用于与所述输入模块、所述校准模块以及所述增益控制模块中的其它部件相配合,选择接入的所述其它部件,以及
所述测量模块生成扫描激励信号,并根据自所述处理模块输入到所述选通开关的控制信号的不同而形成的不同连接关系,依次生成系统校准值和测量值,并将所生成的系统校准值和测量值输出至所述处理模块,通过所述处理模块计算得到待测电容或者待测电阻的值,
其中,所述选通开关包括使能控制端、选择控制端、公共端以及多路选择端,以及
所述使能控制端用于接收输入使能信号并启动所述选通开关,所述选择控制端根据自所述处理模块输入的选通信号唯一地确定所述公共端对所述多路选择端的连接选择,
其中,所述选通开关包括第一选通开关、第二选通开关、第三选通开关和第四选通开关,
其中,所述第一选通开关和所述第二选通开关用于选择是否接入所述输入模块,当接入所述输入模块时,用于选择是否接入所述待测电容或待测电阻,或者选择接入的所述待测电容或待测电阻;
其中,所述第三选通开关用于选择是否接入所述校准模块,当接入所述校准模块时,用于选择接入的电阻种类;以及
其中,所述第四选通开关用于选择接入的反馈电阻的阻值,以控制所述装置在测试时保证外部增益为1从而达到信号完整,
其中,为了获得系统校准值,
令输入到第一选通开关的选通信号与输入到第二选通开关的选通信号指示所述第一选通开关与所述第二选通开关中与零电阻对应的多路选择端,并令输入到第三选通开关的选通信号指示用于校准的电阻对应的输出端,令输入到第四选通开关的选通信号指示的反馈电阻与所接入的用于校准的电阻阻值等级相匹配;
为了获得测量值,
令输入到第一选通开关的选通信号与输入到第二选通开关的选通信号指示所述待测电容或待测电阻所对应的输出端,并令输入到第三选通开关的选通信号指示用于测量所述待测电容或待测电阻的电阻对应的输出端,令输入到第四选通开关的选通信号指示的反馈电阻与所述待测电容或待测电阻的阻值等级相匹配。
2.如权利要求1所述的测试电容和电阻值的装置,其特征在于,在所述第一选通开关的所述多路选择端中的一个与所述第二选通开关的所述多路选择端中的一个之间预先连接有一个零电阻,所述第一选通开关的其它所述多路选择端分别与所述待测电容或待测电阻的每一个的一端连接,所述第二选通开关中的其它所述多路选择端分别与所述待测电容或待测电阻的每一个的另一端连接。
3.如权利要求2所述的测试电容和电阻值的装置,其特征在于,所述增益控制模块包括放大器、多个反馈电阻和所述第四选通开关,所述多个反馈电阻分别与所述第四选通开关的所述多路选择端连接,所述多个反馈电阻的另一端连接在一起与所述第四选通开关共同跨接在所述放大器的反向输入端与输出端之间。
4.如权利要求3所述的测试电容和电阻值的装置,其特征在于,所述多个反馈电阻为多个阻值等级的电阻,以用于保持外部增益。
5.如权利要求4所述的测试电容和电阻值的装置,其特征在于,在所述校准模块中包括校准电阻和测量电阻,当所述测量模块获得所述系统校准值时使用所述校准电阻,当所述测量模块获得所述测量值时使用所述测量电阻。
6.如权利要求1所述的测试电容和电阻值的装置,其特征在于,所述测量模块包括直接数字合成器、模数转换器和离散傅里叶变换器,其中,直接数字合成器用于生成所述扫描激励信号,模数转换器用于将所输入到所述测量模块的所述系统校准值或所述测量值转换成数字信号,以及离散傅里叶变换器用于对由所述模数转换器转换成的所述数字信号进行离散傅里叶变换,以供所述处理模块计算处理。
7.如权利要求1所述的测试电容和电阻值的装置,其特征在于,还包括显示模块,用于将所述处理模块计算得到的所述待测电容或待测电阻的值显示在所述显示模块上,或者,当处理模块判断计算得到的所述待测电容或待测电阻的值是否符合标准时,将所计算的值及判断结果显示在所述显示模块上。
8.一种用于测试电容和电阻值的方法,其特征在于,方法包括:
通过处理模块向选通开关发送使能信号和选通信号,确定测试电容和电阻值的装置的连接关系;
测量模块生成扫描激励信号;
根据所述使能信号和所述选通信号确定的连接关系,所述测量模块得到系统校准值和测量值;
所述测量模块将所得到的系统校准值和测量值发送至所述处理模块,通过所述处理模块计算得到待测电容或待测电阻的值,
在所述处理模块向所述选通开关发送使能信号和选通信号的步骤中:
为了获得系统校准值,
令输入到第一选通开关的选通信号与输入到第二选通开关的选通信号指示所述第一选通开关与所述第二选通开关中与零电阻对应的多路选择端,并令输入到第三选通开关的选通信号指示用于校准的电阻对应的输出端,令输入到第四选通开关的选通信号指示的反馈电阻与所接入的用于校准的电阻阻值等级相匹配;
为了获得测量值,
令输入到第一选通开关的选通信号与输入到第二选通开关的选通信号指示所述待测电容或待测电阻所对应的输出端,并令输入到第三选通开关的选通信号指示用于测量所述待测电容或待测电阻的电阻对应的输出端,令输入到第四选通开关的选通信号指示的反馈电阻与所述待测电容或待测电阻的阻值等级相匹配。
9.如权利要求8所述的测试电容和电阻值的方法,其特征在于,在所述测量模块得到系统校准值和测量值的步骤中,所述测量模块对输入到所述测量模块的模拟量进行模数转换,并进行离散傅里叶变换。
10.如权利要求8所述的测试电容和电阻值的方法,其特征在于,在所述处理模块计算得到待测电容或待测电阻的值的步骤中,
当测试电阻时,计算式为:
Figure FDA0002609601910000041
其中,M表示幅度,G表示增益系数;以及
当测试电容时,所述计算式为:
Figure FDA0002609601910000042
Figure FDA0002609601910000043
其中,f表示扫描点频率,Ro表示当将待测电容接入时,校准模块中所选择的校准电阻的阻值,
Figure FDA0002609601910000044
为待测电容与所述校准电阻的相位差,Z=1/(M·G),且M表示所述幅度,G表示所述增益系数。
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