CN109444552B - 一种火工品电阻测试装置和火工品电阻测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火工品电阻测试装置机及火工品电阻测试方法，包括：控制模块，根据FPGA模块的信号至少发送数字信号给DAC模块；所述数字信号用于传输激励信号和测试信号的参数；所述DAC模块将所述数字信号转换为第一模拟信号，发送给激励信号发生模块，所述激励信号发生模块将所述第一模拟信号转换为测试用电流；所述DAC模块还将所述数字信号转换为第二模拟信号，发送给测试信号发生模块，所述测试信号发生模块将所述第二模拟信号转换为测试用电压；电压损耗补偿模块，用于对返回的测试信号进行损耗补偿；所述激励信号发生模块包括恒流反馈电路，用于维持输出电流的稳定；所述测试信号发生模块包括钳位保护电路和ADC测量电路。

Description

一种火工品电阻测试装置和火工品电阻测试方法
技术领域
本发明涉及电阻测试领域，特别是指一种火工品电阻测试装置和火工品电阻测试方法。
背景技术
电火工品作为传爆序列能量传输的前端级已广泛应用于航空航天领域。火工品电阻的测试属于微弱信号测试范围，其信号容易受到被测体自身的本底噪声以及放大电路的固有噪声和外界干扰源的影响。
因此，在保证安全性及可靠性的前提下，如何提高火工品电阻测量精度以及优化火工品电阻的测试方法已成为火工品生产和应用中的关键性问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种提高火工品电阻测量精度以及优化火工品电阻测试方法的装置。
基于上述目的本发明提供一种火工品电阻测试装置，包括：控制模块，根据FPGA模块的信号至少发送数字信号给DAC模块；所述数字信号用于传输激励信号和测试信号的参数；所述DAC模块将所述数字信号转换为第一模拟信号，发送给激励信号发生模块，所述激励信号发生模块将所述第一模拟信号转换为测试用电流；所述DAC模块还将所述数字信号转换为第二模拟信号，发送给测试信号发生模块，所述测试信号发生模块将所述第二模拟信号转换为测试用电压；电压损耗补偿模块，用于对返回的测试信号进行损耗补偿；所述激励信号发生模块包括恒流反馈电路，用于维持输出电流的稳定；所述测试信号发生模块包括维持电压的钳位保护电路和具有电磁隔离芯片的ADC测量电路。
在一些实施方式中，所述DAC模块包括数字隔离器，所述数字隔离器的输入端用于接收所述第一模拟信号，所述数字隔离器的输出端用于输出测试用电流。
在一些实施方式中，所述DAC模块包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的正向输入端接地，反向输入端及输出端与第一电容相连构成积分运算放大器；所述第一运算放大器的输出端与第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二运算放大器的反向输入端相连，所述第二运算放大器的反向输入端还与第二电阻的一端相连，所述第二运算放大器的输出端与所述第二电阻的另一端相连，所述第二运算放大器与所述第一电阻、所述第二电阻构成比例运算放大器；所述第二电阻还与第二电容并联，构成滤波电路。
在一些实施方式中，所述恒流源馈电路包括由具有一阶滤波器的第三运算放大器构成的反馈回路；恒流源通过固态继电器与第三运算放大器的反向输入端相连；所述第三运算放大器的正向输入端与第四运算放大器的输出端通过第三电阻相连；所述第四运算放大器的正向输入端接地，所述第四运算放大器的反向输入端与所述第三运算放大器的输出端相连。
在一些实施方式中，所述恒流反馈电路还与激励信号损耗补偿电路相连，所述激励信号损耗补偿电路包括第五运算放大器和第六运算放大器；所述第五运算放大器的反向输入端与第四电阻、第五电阻和第六电阻相连，构成闭环负反馈电路；所述第五运算放大器的输出端通过第七电阻与所述第六运算放大器的反向输入端相连；所述第六运算放大器的反向输入端与第八电阻相连，构成后级信号缓冲电路，对所述第五运算放大器的输出信号进行放大。
在一些实施方式中，所述电压损耗补偿模块包括第七运算放大器，所述第七运算放大器的反向输入端与第三电容和第九电阻并联构成的滤波电路相连，所述第七运算放大器的正向输入端接地，所述第七运算放大器的反馈环路对所述返回的测试信号进行补偿。
在一些实施方式中，所述钳位保护电路包括第八运算放大器，所述第八运算放大器的正向输入端接地，反向输入端与第四电容相连，输出端与电磁继电器相连；所述第八运算放大器与所述第四电容构成积分电路，通过电磁继电器输出钳位电压；所述第四电容还与两个反向二极管并联构成的钳位电路相连，用于维持所述第四电容的电位。
在一些实施方式中，所述ADC测量电路还包括数模转换器，所述ADC测量电路的电磁隔离芯片对数模转换器和控制信号进行隔离。
在一些实施方式中，还包括安保限流模块，所述安保限流模块有多个并联的电阻构成。
本发明的实施例还提供一种火工品电阻测试方法，包括：发送用于传输激励信号和测试信号的参数的数字信号；将所述数字信号转换为第一模拟信号，将所述第一模拟信号转化为测试用电流；将所述数字信号转换为第二模拟信号，将所述第二模拟信号转换为测试用电压；对返回的测试信号进行损耗补偿；对测试用电流进行恒流反馈，维持输出电流的稳定；对所述测试信号的电压进行钳位保护，并对所述测试信号进行ADC测量和电磁隔离。
从上面所述可以看出，本发明提供的火工品电阻测试装置使用一种低电压、小电流抗定向电势干扰的测量结构。
进一步，所述火工品电阻测试装置使用DAC模块分别控制激励信号和测试信号，进而提高对样品的测试精度和测试装置的抗干扰能力。
附图说明
图1是本发明实施例中一种火工品电阻测试装置的整体结构示意图；
图2是DAC模块的数字隔离器的结构示意图；
图3是DAC模块的转换电路的结构示意图；
图4是图1中激励信号发生模块的结构示意图；
图5是图1中的电压损耗补偿模块的结构示意图；
图6是图1中的钳位保护电路的结构示意图；
图7是安保限流模块的结构示意图；
图8是图7中安保限流模块的电阻选择示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
需要说明的是，本发明实施例中提到的火工品电阻是指要求测试电流、测试电压尽量小的待测样品，但是应该理解，对于要求阻抗的精确测量的样品，均可使用本发明实施例中提到的火工品电阻测试装置或测试方法。
需要说明是，本发明实施例中与地相接或与电源相接部分，可以使用串联或并联的方式接入电容以起到滤波作用，或者使用其它结构的滤波电路对地信号或电源信号进行滤波。如果本发明附图中出现类似结构，应该理解其滤波作用。
需要说明的是，如无特殊说明，本发明实施例中所使用运算放大器或芯片的电源为5V电源。
图1是本发明实施例中一种火工品电阻测试装置10的整体结构示意图。该火工品电阻测试装置包括控制模块11、激励信号发生模块12、测试信号发生模块13、电压损耗补偿模块14、DAC（Digital to analog converter，数字模拟转换器）模块15、FPGA（FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列）模块16。
如图1所示，该火工品电阻测试装置10采用四端电阻测试法，其中电压信号从Sense端和FGND Sensed端经过，电流信号从Force端和FGND端经过。即，负载20的的两端的每一端接入两路信号。
控制模块11根据FPGA模块16的信号至少发送数字信号给DAC模块15。DAC模块15所接收的数字信号用于传输测试负载20用的激励信号和测试信号的参数。例如，设定激励信号的电流范围-190mA至+190mA，设定测试信号的电压范围-5V至+5V。控制模块11可以是处理器、FPGA电路、单片机等，可以根据实际需要进行选择。
DAC模块151将数字信号转换第一模拟信号，发送给激励信号发生模块12，激励信号发生模块12用于产生激励信号，将第一模拟信号转换为测试用电流；DAC模块还将数字信号转换为第二模拟信号，发送给测试信号发生模块13，测试信号发生模块13用于产生测试信号，将第二模拟信号转换为测试用电压。电压损耗补偿模块14可以对经过负载20后返回的测试信号进行损耗补偿，例如对测试信号的电压进行补偿。根据激励信号的电流值和流经负载20后的测试信号的电压值，即可测量出负载20的阻值。
如图1所示，激励信号发生模块12包括恒流反馈电路121，用于维持激励信号发生模块12的输出电流的稳定。测试信号发生模块13包括维持电压的钳位保护电路131和具有电磁隔离芯片的ADC（Analog to Digital Converter，模拟信号数字信号转换器）测量电路132。
ADC测量电路132可以由多块芯片构成，例如由多块电磁隔离芯片构成ADC测量电路132。电磁隔离芯片对数模转换器数据以及控制信号进行隔离。上述电磁隔离芯片电压取样满量程为±5V，经过电磁隔离芯片的隔离变换电路后调整到16位ADC的满量程±10V。使用电磁隔离芯片，可以形成完整的输入和输出独立回路，使得前后级隔离，提高电绝缘性和抗干扰能力。
ADC测量电路132还可以包括数模转换器，ADC测量电路132的电磁隔离芯片对数模转换器和控制信号进行隔离。
需要说明的，可以根据实际需要选择合适的电磁隔离芯片，例如ADUM3441CRWZ。
上述火工品电阻测试装置10使用一种低电压、小电流抗定向电势干扰的测量结构，利用在被测负载20的四端线接入法，实现对火工品阻值的数字化、在线式测量测试方案。另外，配合电磁继电器与固态继电器串联结构，可以实现电压电流四象限反转式测量，同时结合CPCI（Compact Peripheral Component Interconnect，紧凑型CPI）总线通用板卡式设计，可以实现对火工品阻值的数字化、在线式测量测试方案。
DAC模块15包括数字隔离器151，图2是DAC模块15的数字隔离器151结构示意图。该数字隔离器151的输入端，即端口3至6用于接收第一模拟信号或第二模拟信号，数字隔离器151的输出端，即端口11至14用于输出测试用电流或电压。
数字隔离器151的端口1通过电容C1与直流电源相连，电容C1起到滤波作用；端口2接地、端口8接地；端口15接地，同时与电容C2的一端相连，端口16与电容C2的另一端相连，同时与直流电源相连；端口10与通过电阻R1与电源相连。
数字隔离器151的的端口3可以接入时钟信号，端口4可以接入SDI（serialdigital interface，数字分量串行接口）信号，端口5可以接入CSN信号，端口6可以接入LDACN信号。端口14可以接入时钟信号，端口13可以输出SDI信号，端口12可以输出CSN信号，端口11可以输出LDACN信号。
数字隔离器151使用SPI（Serial Peripheral Interface）总线类型。端口11至端口14可以与SPI信号线相连。FPGA模块16生成SPI控制时序，控制数字隔离器151。
数字隔离器151可以起到信号隔离的作用。数字隔离器151可以使用磁隔离方式对模拟信号和数字信号进行隔离。如图2所示，数字隔离器151左侧供电3.3V，右侧输出供电5V，同时，完成信号电平转换。
图3是DAC模块15的转换电路的结构示意图。
从主控模块11发出的数字信号经过数字隔离器151后，可以发送至图3所示的电路，将其转换为稳定的电流信号输出。
DAC模块15包括第一运算放大器U1和第二运算放大器U2。数字信号从IOUT处进入，经过转换后作为信号DA1输出。
第一运算运算放大器U1的正向输入端接地，反向输入单及输出端与第一电容C1相连构成积分运算放大器。
第一运算放大器U1接5V电源，其正向电源输入端与电容C2和电容C3并联的电路相连，负向电源输入端与电容C4和电容C5并联的电路相连。
第一运算放大器U1的输出端与第一电阻R2的一端相连，第一电阻R2的另一端与第二运算放大器U2的反向输入端相连。
第二运算放大器U2的反向输入端还与第二电阻R3的一端相连，第二运算放大器U2的输出端第一电阻R2、第二电阻R3构成比例运算放大器。
另外，第二电阻R3与第二电容C6并联，构成滤波电路，对第二运算放大器U2接收到的信号的噪声进行过滤。
电容C7的一端与电阻R4相连，另一端接地，电阻R4的另一端与第二运算放大器U2的反向输入端相连，通过此结构，对第二运算放大器U2的接地信号进行滤波。
通过如上所述的电路结构，电流输出型ADC器件通过第一运算放大器U1构成的电流积分器与第二运算放大器U2构成的比例运算放大器级联输出连续可调型电流信号。
需要说明的是，可以通过与图2、图3中的结构，将数字信号转换为前述第一模拟信号或第二模拟信号。可以使用一个DAC模块输出第一模拟信号，使用另一个DAC模块输出第二模拟信号。
图4是图1中激励信号发生模块12的结构示意图。
恒流反馈电路121包括固态继电器K1、第三运算放大器U3、第四运算放大器U4，固态继电器K1输出信号至第三运算放大器U3的反向输入端，第四运算放大器U4对信号进行滤波后，输出至第三运算放大器U3的正向输入端；第四运算放大器U4的正向输入单通过第三电阻R5与第三运算放大器U3的正向输入端相连。
固体继电器K1接有二极管D1和二极管D2反向并联的钳位保护电路，对其输出电位进行稳定保护。
恒流反馈电路121中的第三运算放大器U3具有一阶滤波器，该一阶滤波器由电容C8、电容C9、电阻R9组成，其中电容C8与电阻R9串联，电容C9与电容C8和电阻R9并联。第三运算放大器U3的反向输入端和输出端与该一阶滤波器相连，构成反馈回路。
需要说明的是，第三运算放大器U3也可以替换为集成有运算放大器的芯片，此时芯片与电源和地的连接方式如图4中所示，其与电源或地间接有普通电容或极性电容进行滤波（如电容C10、电容C11、极性电容E1、极性电容E2）。
第四运算放大器U4的正向输入端通过电阻R10接地。第四运算放大器U4的正向电源输入端与电容C12相连，负向电源输入端与电容C13相连，电容C12与电容C13对电源信号起滤波作用。二极管D13与二极管D14反向并联构成钳位保护电路，对第三运算放大器U3的正向输入端的电压进行钳位保护。第四运算放大器U4的反向输入端与第三运算放大器U3的输出端通过电阻R13相连。
需要说明的是，第四运算放大器U4也可以替换为集成有运算放大器的芯片，此时芯片与电源和地的连接方式如图4中所示，其与电源或地间接有普通电容或极性电容进行滤波（如电容C12、电容C13）。
图4中的激励信号发生模块12还包括激励信号损耗补偿电路，第三运算放大器U3的输出信号经过激励信号损耗补偿电路，得到补偿。该激励信号补偿电路包括第五运算放大器U5和第六运算放大器U6。
第五运算放大器U5的反向输入端与第四电阻R6、第五电阻R7和第六电阻R8相连，构成闭环负反馈电路。另外，第五电阻R7、第六电阻R8、电容C14并联，构成滤波电路，对反馈环路中的信号进行滤波。
第五运算放大器U5的正向输入端与电阻R11相连，电阻R11与第五运算放大器U5反向输入端的第四电阻R6、第五电阻R7构成跟随器，这样在第五运算放大器U5的反馈回路中可以形成电压反馈，优化负反馈效果。
第六运算放大器U6的反向输入端与第五运算放大器U5的输出端通过第七电阻R12相连。第六运算放大器U6的反向输入端与第八电阻R14相连，构成后级信号缓冲电路，对第五运算放大器U5的输出信号进行放大。
第六运算放大器U6的正向输入端接地，输出端经过电阻R15输出补偿后的信号。
需要说明的是，第六运算放大器U6也可以替换为集成有运算放大器的芯片，此时芯片与电源和地的连接方式如图4中所示，其与电源或地间接有普通电容和极性电容进行滤波（如电容C74、电容C16）。
另外，可以在第六运算放大器U6的输出路径上增加钳位保护电路，例如二极管D9和二极管D10反向并联而形成钳位保护电路。
激励信号发生模块12还包括继电器K2和继电器K3，其中，继电器K2为固态继电器，继电器K3为机械继电器；或者继电器K2为机械继电器，继电器K3为固态继电器。固态继电器与机械继电器搭配使用，防止恒流源输出抖动。
固体继电器K1通过电阻R16与电阻R17相连，然后电阻R17与电阻R18相连，继电器K2与继电器K3在电阻R17与电阻R18间接入。
图5是图1中的电压损耗补偿模块14的结构示意图。
电压损耗补偿模块14包括第七运算放大器U7，第七运算放大器U7的反向输入端。
第七运算放大器U7的反向输入端与第三电容C17和第九电阻R19并联构成的滤波电路相连与第三电容C17和第九电阻R19相连，第三电容C17和第九电阻R19的另一端与第七运算放大器U7的输出端相连。第七运算放大器U7的正向输入端通过电阻R20接地。
第七运算放大器U7的反向输入端还与电阻R21相连，电阻R21的另一端与电阻R22相连，电阻R22的另一端接地。
第七运算放大器U7的反向输入端与第三电容C17和第九电阻R19并联构成的滤波电路相连，第七运算放大器U7的反馈环路对所述返回的测试信号进行补偿。第七运算放大器U7可以对FGND Sense的信号进行-1倍反向放大。
需要说明的是，第七运算放大器U7也可以替换为集成有运算放大器的芯片，此时芯片与电源和地的连接方式如图4中所示，其与电源或地间接有普通电容和极性电容进行滤波（如电容C18、电容C19）。
图6是图1中的钳位保护电路131的结构示意图。
钳位保护电路131包括第八运算放大器U8，第八运算放大器U8的正向输入端接地，反向输入端与第四电容C20相连，输出端与电磁继电器K4相连。
如图6所示，信号DA2经过电阻R25传输至钳位保护电路131，信号DA2的电压由钳位保护电路131维持稳定，然后经过电阻R24，通过电磁继电器K4输出。信号DA2为预设的钳位电压。上位机对钳位电压进行设置，设置后通过PFGA模块16以数字信号形式发送该钳位电压，将数字形式的阈值电压，通过数模转换器转换成模拟信号，即信号DA2。
信号ADIN为Sence端的电压输出，经过电阻R26接入。该信号经过数模转换器，完成模数转换。信号ADIN为反馈取样后的电压。
信号DA2与信号ADIN经过第八运算放大器U8，由第八运算放大器U8放大。
第八运算放大器U8与第四电容C20构成积分电路，通过电磁继电器K4输出钳位电压。
第八运算放大器U8的输出端与电阻R24的一端相连，电阻R24的另一端与电磁继电器K4相连。
第四电容C20还二极管D4和二极管D3反向并联构成的钳位电路相连，该钳位电路用于维持第四电容C20的电位。
二极管D11和二极管D12反向并联构成另一路钳位保护电路，该钳位保护电路一端接地，另一端与第四电容C20相连，用于维持第四电容C20的电位。
电磁继电器K4接有二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8，二极管D5和二极管D6反向并联构成钳位保护电路，二极管D7和二极管D8反向并联构成钳位保护电路，两路钳位保护电路对电磁继电器K4的输出信号进行钳位保护。
火工品电阻测试装置10还可以包括安保限流模块17。如图7所示，图7是安保限流模块17的结构示意图。
图7中电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30与电阻R31并联，通过开关5控制，与FORCE端相连。多个电阻并联构成的安保限流模块17一方面起到限流保护作用，防止恒流源输出电流过大对火工品电阻产生损伤，另一方面，安保限流模块17的电阻串并联结构可以防止恒流源故障时因单一电阻失效带来的安全隐患问题。
图8是图7中安保限流模块17的电阻选择示意图。
横坐标轴位表示电流施加范围，电流方向可正可负并且电流源为一浮动电流源。恒流源电压摆幅范围是图8中的纵坐标所示。输出保护电阻选择36R/5W，则输出使用范围是图8中菱形区域内部范围。如果选择0R电阻，则为图8中方形区域范围。
如图8所示，恒流源输出具有四象限的施加特性，具备：加正电流测正电压，加负电流测负电压，加负电流测正电压，加正电流测负电压功能。电流施加范围：-190mA至+190mA。电压测量范围：-5V至+5V。
本发明的实施例还提供一种火工品电阻测试方法，至少包括如下步骤：
发送用于传输激励信号和测试信号的参数的数字信号。
将数字信号转换为第一模拟信号，将第一模拟信号转化为测试用电流。
将数字信号转换为第二模拟信号，将第二模拟信号转换为测试用电压；对返回的测试信号进行损耗补偿。
对测试用电流进行恒流反馈，维持输出电流的稳定。
对测试信号的电压进行钳位保护，并对测试信号进行ADC测量和电磁隔离。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路（IC）芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的（即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内）。在阐述了具体细节（例如，电路）以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构（例如，动态RAM（DRAM））可以使用所讨论的实施例。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种火工品电阻测试装置，其特征在于，包括：
控制模块，根据FPGA模块的信号至少发送数字信号给DAC模块；所述数字信号用于传输激励信号和测试信号的参数；
所述DAC模块将所述数字信号转换为第一模拟信号，发送给激励信号发生模块，所述激励信号发生模块将所述第一模拟信号转换为测试用电流；所述DAC模块还将所述数字信号转换为第二模拟信号，发送给测试信号发生模块，所述测试信号发生模块将所述第二模拟信号转换为测试用电压；
电压损耗补偿模块，用于对返回的测试信号进行损耗补偿；
所述激励信号发生模块包括恒流反馈电路，用于维持输出电流的稳定；所述恒流反馈电路包括由具有一阶滤波器的第三运算放大器构成的反馈回路；恒流源通过固态继电器与第三运算放大器的反向输入端相连；所述第三运算放大器的正向输入端与第四运算放大器的输出端通过第三电阻相连；所述第四运算放大器的正向输入端接地，所述第四运算放大器的反向输入端与所述第三运算放大器的输出端相连；
所述测试信号发生模块包括维持电压的钳位保护电路和具有电磁隔离芯片的ADC测量电路。
2.根据权利要求1所述的火工品电阻测试装置，其特征在于，所述DAC模块包括数字隔离器，所述数字隔离器的输入端用于接收所述第一模拟信号，所述数字隔离器的输出端用于输出测试用电流。
3.根据权利要求1所述的火工品电阻测试装置，其特征在于，所述DAC模块包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的正向输入端接地，反向输入端及输出端与第一电容相连构成积分运算放大器；所述第一运算放大器的输出端与第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二运算放大器的反向输入端相连，所述第二运算放大器的反向输入端还与第二电阻的一端相连，所述第二运算放大器的输出端与所述第二电阻的另一端相连，所述第二运算放大器与所述第一电阻、所述第二电阻构成比例运算放大器；所述第二电阻还与第二电容并联，构成滤波电路。
4.根据权利要求1所述的火工品电阻测试装置，其特征在于，所述恒流反馈电路还与激励信号损耗补偿电路相连，所述激励信号损耗补偿电路包括第五运算放大器和第六运算放大器；所述第五运算放大器的反向输入端与第四电阻、第五电阻和第六电阻相连，构成闭环负反馈电路；所述第五运算放大器的输出端通过第七电阻与所述第六运算放大器的反向输入端相连；所述第六运算放大器的反向输入端与第八电阻相连，构成后级信号缓冲电路，对所述第五运算放大器的输出信号进行放大。
5.根据权利要求1所述的火工品电阻测试装置，其特征在于，所述电压损耗补偿模块包括第七运算放大器，所述第七运算放大器的反向输入端与第三电容和第九电阻并联构成的滤波电路相连，所述第七运算放大器的正向输入端接地，所述第七运算放大器的反馈环路对所述返回的测试信号进行补偿。
6.据权利要求1所述的火工品电阻测试装置，其特征在于，所述钳位保护电路包括第八运算放大器，所述第八运算放大器的正向输入端接地，反向输入端与第四电容相连，输出端与电磁继电器相连；所述第八运算放大器与所述第四电容构成积分电路，通过电磁继电器输出钳位电压；所述第四电容还与两个反向二极管并联构成的钳位电路相连，用于维持所述第四电容的电位。
7.根据权利要求1所述的火工品电阻测试装置，其特征在于，所述ADC测量电路还包括数模转换器，所述ADC测量电路的电磁隔离芯片对数模转换器和控制信号进行隔离。
8.根据权利要求1所述的火工品电阻测试装置，其特征在于，还包括安保限流模块，所述安保限流模块有多个并联的电阻构成。
9.一种应用于权利要求1所述的火工品电阻测试装置的火工品电阻测试方法，其特征在于，包括：
利用控制模块发送用于传输激励信号和测试信号的参数的数字信号；
利用DAC模块将所述数字信号转换为第一模拟信号，利用激励信号发生模块将所述第一模拟信号转化为测试用电流；
利用所述DAC模块将所述数字信号转换为第二模拟信号，利用测试信号发生模块将所述第二模拟信号转换为测试用电压；
利用电压损耗补偿模块对返回的测试信号进行损耗补偿；
利用所述激励信号发生模块中的恒流反馈电路对测试用电流进行恒流反馈，维持输出电流的稳定；
利用钳位保护电路对所述测试信号的电压进行钳位保护，并利用电磁隔离芯片对所述测试信号进行ADC测量和电磁隔离；
其中，所述恒流反馈电路包括由具有一阶滤波器的第三运算放大器构成的反馈回路；恒流源通过固态继电器与第三运算放大器的反向输入端相连；所述第三运算放大器的正向输入端与第四运算放大器的输出端通过第三电阻相连；所述第四运算放大器的正向输入端接地，所述第四运算放大器的反向输入端与所述第三运算放大器的输出端相连。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110208621B (zh) * 2019-06-06 2020-10-16 蓝箭航天空间科技股份有限公司 运载火箭火工品通路测试系统及测试方法
CN112763803B (zh) * 2019-11-05 2023-10-13 北京振兴计量测试研究所 一种通用化火工品测试平台
CN110780121A (zh) * 2019-11-26 2020-02-11 中冶宝钢技术服务有限公司 电动机绕组电阻测量装置、电动机绕组电阻测量仪
CN114152154B (zh) * 2021-11-25 2023-06-30 兰州北方机电有限公司 一种通用的导弹电点火具检测系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204576335U (zh) * 2015-05-12 2015-08-19 南京信息工程大学 一种PWM控制的4-20mA恒流输出电路
CN205139755U (zh) * 2015-11-24 2016-04-06 上海伟世通汽车电子系统有限公司 带补偿的恒流源电路
CN105954662A (zh) * 2016-06-18 2016-09-21 温州大学 一种功率二极管反向击穿电压分级测试装置
CN108572280A (zh) * 2018-06-26 2018-09-25 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种大量程高精度火工品电阻测试仪

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2845314Y (zh) * 2005-04-29 2006-12-06 普诚科技股份有限公司 一种改良的△－∑数模转换电路
US8035254B2 (en) * 2007-04-06 2011-10-11 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for integrated cable drop compensation of a power converter
KR101354583B1 (ko) * 2010-09-17 2014-01-22 에스케이이노베이션 주식회사 누설전류를 발생시키지 않고 셀프 테스트 기능을 가진 절연저항 측정회로
CN101944302A (zh) * 2010-09-30 2011-01-12 南京信息工程大学 一种光电传感器教学实验平台
CN102707127A (zh) * 2012-05-29 2012-10-03 长沙奥托自动化技术有限公司 精简型交流电流过零点检测及幅值采样装置
CN203071912U (zh) * 2013-03-07 2013-07-17 保定天威集团有限公司 一种提高模数转换精度的电路
CN103166450B (zh) * 2013-04-15 2015-08-26 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 电压传输损耗补偿电路、补偿方法、控制芯片及开关电源
CN203396842U (zh) * 2013-08-08 2014-01-15 成都天奥测控技术有限公司 一种多通道自动线路检查仪
CN105094189B (zh) * 2014-05-14 2018-03-30 登丰微电子股份有限公司 电缆损耗补偿电路及具有电缆损耗补偿的电源电路
CN204085337U (zh) * 2014-09-03 2015-01-07 陕西特恩电子科技有限公司 一种火工品测试系统
CN104360165A (zh) * 2014-11-26 2015-02-18 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种多通道电阻测量装置
CN106383272B (zh) * 2015-07-30 2018-12-14 北京电子工程总体研究所 一种高精度小电阻阻值测量电路
CN205280826U (zh) * 2015-11-24 2016-06-01 北京航天万源科技公司 一种火工品阻值测量电路
CN106855730A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 江苏东方滤袋股份有限公司 一种数控恒流源装置
CN105675991A (zh) * 2016-01-07 2016-06-15 北京电子工程总体研究所 一种火工装置的通用测试仪
CN108008191A (zh) * 2017-11-06 2018-05-08 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 一种微小电阻的精密测试仪
CN108664439B (zh) * 2018-05-15 2021-10-15 北京机械设备研究所 一种数字隔离的模拟量输出电路装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204576335U (zh) * 2015-05-12 2015-08-19 南京信息工程大学 一种PWM控制的4-20mA恒流输出电路
CN205139755U (zh) * 2015-11-24 2016-04-06 上海伟世通汽车电子系统有限公司 带补偿的恒流源电路
CN105954662A (zh) * 2016-06-18 2016-09-21 温州大学 一种功率二极管反向击穿电压分级测试装置
CN108572280A (zh) * 2018-06-26 2018-09-25 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种大量程高精度火工品电阻测试仪

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Single-resistance-controlled quadrature oscillator and universal biquad filter using CFOAs;WorapongTangsrirat 等;《AEU - International Journal of Electronics and Communications》;20091231;第63卷(第12期);第1080-1086页 *
数控HB LED恒流设计及应用;王兆辉 等;《煤矿机械》;20110831;第32卷(第8期);第213-215页 *
电火工品电阻精密测试方法研究;陈乐 等;《航空兵器》;20131231(第2期);第46-49页 *

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