CN1308694C - 一种电阻的测量方法及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电阻测量方法及装置，特别适于小电阻及变化阻值的符合欧姆定律的快速测量。装置的基本结构包括恒流脉冲源、含被测电阻的四端网络、高输入阻抗放大器、电压表的瞬态实时测量自动记录显示电路和数字毫伏表。恒流脉冲源利用同步脉冲产生宽度、幅度可调的恒流脉冲，输入四端网络并在被测电阻上形成压降；高输入阻抗放大器对该压降进行放大后送数字毫伏表，自动记录显示电路在同步脉冲触发下控制数字毫伏表在其预定的测量周期内实现读数状态与保持记忆状态下的自动转换，记录显示电压降。在测量阻值的变化量时，在四端网络中加入与恒流脉冲同步的给定电压，利用电势逼近法和进一步的示差法就可测量恒流脉冲在被测电阻上的变化压降。

Description

一种电阻的测量方法及测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量方法及测量装置，更确切地说是涉及一种电阻的测量方法与测量装置，特别适于固态或液态导体低电阻的瞬态测量，被测物随环境如温度变化时的微量变化阻值的测量，及在瞬间对被测物完成快速电阻测量。

背景技术

电阻是各种材料的一种物理参数，其定义为恒定电流I通过被测物时在被测物上的电压降V与该恒定电流I的比值，表示为R＝V/I。

目前常用的测量导体材料电阻的方法，主要可分为三类，一类是直接读数法，如伏-安法，另二类是源于比较法的电桥法与电位差计法(见北京治金工业出版社出版的《金属材料物理性能手册》有关电阻测量方法的章节)。

用伏-安法测量电阻，是让一个稳恒电流通过被测电阻，测量该电阻上的电压降，其特点是比较准确，但受被测物的物理性质及测量量程的影响较大。根据上式，当R较小时，得到的V也小，则必须对V进行多级放大才能进行测试显示及记录，将导致测试信号失真，必然影响测试准确度；而为了获得一定量的V，必须加大I，然而加大I时，在一定的测试时间内，I大则会引起被测物的温升，导致被测物阻值发生变化，也同样会影响测试准确度。

源于比较法的电桥法与电位差计法，由于都需要引入一个标准电阻或标准电池作为测试参考，其测试精度则直接受标准电阻及标准电池性质的影响。而其中的电桥法是目前使用最广泛且精度又较高的一种电阻测试方法，又分单臂电桥法和双臂电桥法，常用的是双臂电桥法。在实际使用中发现双臂电桥法有如下缺点：对μΩ级电阻的测量精度不够，通常测量精度最高为1μΩ，而且其误差与电阻真值比较偏向正值；测量低电阻时，由于需要使用相对大的电源电流，因此直流稳压电源的体积大、重量重、测试导线粗，给测试及携带都带来不便；在测试过程中，需要比较长的调整时间，不可能快速测出电阻值，因而对测量电阻值的连续变化量造成困难；在测量过程中，由于测试电流大、调整时间长，被测物产生温升，使测试条件不稳定，造成测试综合误差。

在特殊的测试场合，如μΩ级小电阻的准确测量，被测物特别是大阻值电阻在环境温度等变化时的阻值微小变化量的测量，需要解决测量量程与测量精度之间不协调性的问题，因为测量量程大则测量精度相对低，测量量程小则测量精度相对高，那么在使用同一测量装置测量一个大阻值电阻随环境变化时的微小阻值变化时，将无法协调测量量程与测量精度，较难比较出这种阻值的微小量变化。

生产与科研的实际需要是：精确测量阻值较低的导电材料，如10^-7-10^-9欧姆；瞬间、快速测量材料的电阻和受外界条件影响时连续变化的电阻值；通过测量，可以比较出不同导电材料的电阻微小差异等。

上述传统的伏-安法、电桥法、电位差计法测试方法均不适于这种特殊场合及特殊要求下的导体的电阻测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种小电阻的测量方法、电阻差值的测量方法、电阻的瞬间快速测量方法和测量装置，可用于固态或液态金属物小电阻的测量，被测物随环境如温度变化时的阻值变化量的测量，和对电阻的瞬态快速测量，即可以解决上述特殊测试场合下的电阻测量问题。

实现本发明目的的技术方案是这样的：一种电阻的测量方法，包括以下步骤：

将被测小电阻置于一个四端网络的第一端与第二端间，在该四端网络的第三端与第四端间接入一个高输入阻抗放大器；

向该四端网络的第一端与第二端输入宽度及幅度均可调的恒流脉冲，在被测小电阻上产生电压降；

根据高输入阻抗放大器的输出电压和输入四端网络的恒流，利用欧姆定律计算出在瞬时大电流下的被测小电阻阻值，所述的小电阻可以是μΩ级电阻。

实现本发明目的的技术方案还是这样的：一种电阻差值的测量方法，包括以下步骤：

A1.将被测电阻置于四端网络的作为输入端的第一端与第二端间，在该四端网络的作为输出端的第二端与第四端间置入一个可变电压给定器，在该四端网络的第三端与第四端间接入一个高输入阻抗放大器，使形成一个有源四端网络，该可变电压给定器输出的是与恒流脉冲同步的电压，该恒流脉冲的宽度与幅度均可调；

A2.在第一时间，向该有源四端网络的第一、二端输入所述的恒流脉冲，并使恒流脉冲在被测电阻上电压降的极性与置入的可变电压给定器的输出电压极性相反，输入高输入阻抗放大器的是被测电阻上电压降与可变电压给定器输出电压的差值，调整可变电压给定器的输出电压，使该高输入阻抗放大器输出的第一差值电压逼近零、同时使恒流脉冲逼近最大值，记录高输入阻抗放大器输出的第一差值电压；

B1.在第二时间，向该有源四端网络的第一、二端输入与步骤A2中同样大小的恒流脉冲，和使恒流脉冲在该被测电阻上电压降的极性与可变电压给定器的输出电压极性相反，将可变电压给定器的输出电压保持为步骤A2中可变电压给定器的输出电压，记录高输入阻抗放大器输出的第二差值电压；

C1.根据第一与第二差值电压之差和输入有源四端网络的恒流，利用欧姆定律计算出被测电阻在瞬时大电流下的微小变化值，和根据差值的正负，确定被测电阻在瞬时大电流下的微小变化趋势。

实现本发明目的的技术方案还是这样的：一种电阻的快速测量方法，包括：

一幅度可调、宽度可调的恒流脉冲在被测电阻上产生电压降；

一带记忆的数字毫伏表检测该电压降；

一数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路配合该数字毫伏表，在其预定的测量周期内按时间控制程序控制数字毫伏表实现数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换，循环根据检测出的电压降和流过被测电阻的恒流脉冲，利用欧姆定律计算被测电阻阻值；

其中，所述数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换包括：

数字mv表的读数控制时间，其起点与同步脉冲的起点一致，延时控制时间不能小于数字mv表的测量周期，但不能大于同步信号的宽度，该同步信号同时用于产生所述的恒流脉冲；

记录控制时间，是满足数字mv表作测量保持的工作时间，其起点在读数控制时间的读数完成后立即启动，信号宽度应能充分满足触发电子控制电路的要求，该电子控制电路使数字mv表从读数状态转换到保持记忆状态；

保持控制时间，按数字mv表实际测试的基本需要确定；

消除控制时间，在保持控制时间结束后发出，信号宽度应能充分满足触发电子控制电路的要求，该电子控制电路使数字mv表从保持记忆状态转换回读数状态。

实现本发明目的的技术方案还是这样的：一种电阻的测量装置，根据伏安法测电阻，

包括一恒流脉冲源、含有被测电阻的四端网络、高输入阻抗放大器、数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路和数字毫伏表；

恒流脉冲源利用一同步脉冲信号产生恒流脉冲主电流，并输入四端网络，在被测电阻上形成电压降；高输入阻抗放大器对该电压降进行放大后送数字毫伏表；数字毫伏表瞬态实时测量自动记录显示电路在所述同步脉冲信号的触发下控制数字毫伏表在其预定的测量周期内实现数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换，对该电压降进行记录显示。

所述的四端网络是还含有有源元件的有源四端网络；

所述恒流脉冲主电流在被测电阻上形成的电压降，与有源四端网络中有源元件在同步脉冲信号控制下输出的与恒流脉冲主电流同步的给定电压进行相减获得电压差，有一电压表检测该有源元件输出的给定电压；高输入阻抗放大器对该电压差进行放大后送数字毫伏表，数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路在所述同步脉冲信号的触发下控制数字毫伏表在其预定的测量周期内实现数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换，对该电压差进行记录显示，两次测量过程中，在保持所述恒流脉冲主电流与所述电压表检测的给定电压不变的情况下，数字毫伏表记录显示的电压差的差值及正负即反映了同一电阻的变化量及变化趋势。

本发明的电阻测量装置还可以是：包括一恒流脉冲源、含有被测电阻的四端网络、高输入阻抗放大器和记忆示波器；

恒流脉冲源利用一同步脉冲信号产生恒流脉冲主电流，并输入四端网络，在被测电阻上形成电压降；高输入阻抗放大器对该电压降进行放大后送记忆示波器；记忆示波器在1秒以内的测量周期内对该电压降进行波形记录显示。

上述测量装置中，所述的四端网络是还含有有源元件的有源四端网络；

所述恒流脉冲主电流在被测电阻上形成的电压降，与有源四端网络中有源元件在同步脉冲信号控制下输出的与恒流脉冲主电流同步的给定电压进行相减获得电压差，有一电压表检测该有源元件输出的给定电压；高输入阻抗放大器对该电压差进行放大后送记忆示波器，记忆示波器对该电压差进行波形记录显示，两次测量过程中，在保持所述恒流脉冲主电流与所述电压表检测的给定电压不变的情况下，记忆示波器波形记录显示的电压差的差值及正负即反映了同一电阻的变化量及变化趋势。

本发明应用恒流脉冲实现电阻的伏安法测量，恒流脉冲的幅度可调大以提高I值使电阻上的压降V增大，但由于脉冲宽度可调以使测量时间极短，则可尽量消除测试过程中被测物的温升，从而实现被测物μΩ级小电阻的精确测量。本发明进一步采用有源四端网络和利用示差法，电压给定器输出可调幅度电压与被测电阻上电压降保持同步并相减，电压差输入一高输入阻抗放大器放大，就可在大量程测量条件下，测量出大阻值电阻上的微量阻值变化，而与测试精度没有关系。本发明进一步通过选择数字毫伏表检测高输入阻抗放大器的输出电压或选择记忆示波器来解决被测电阻上压降的瞬态快速数字测量(显示)，如测量时间在1秒(S)以上时则可选择数字毫伏表，测量时间在毫秒(ms)级时，则可选择记忆示波器。

本发明的方法与装置，通过获得的被测试物电阻的微小变化量，可应用于因炉料结构变化所引起的电阻变化规律的研究；用于对固态或液态金属结构研究；用于对熔盐、熔渣中非线性化学反应的研究；通过测试合金与复合材料的电阻的瞬态变化值，可用于对熔断元件的设计及检测；本发明方法与装置的商用化，可代替目前普遍使用的电桥测试装置，使满足量程与精确及快速测量的要求。

附图说明

图1是含有被测电阻的有源四端网络及示差法测试原理框图；

图2是本发明电阻测量装置结构框图；

图3是图2中恒流脉冲源主线路实施电路图；

图4是图2中恒流脉冲源内脉冲触发及测试同步控制器实施电路图；

图5是图2中有源四端网络及示差法测试实施电路图；

图6是图2中高阻抗微伏电压放大器实施电路图；

图7是图2中数字毫伏表瞬态实时测量自动记录显示电路原理框图；

图8是图7原理框图的实施电路图。

具体实施方式

本发明的四端网络恒流脉冲法是在四探针法或恒流四线法基础上的改进。依据欧姆定律R＝V/I，测量电阻的实质是测量电流I在电阻R上的压降V，再通过已知的电流I，则可得知电阻R，因此I必须是稳恒电流。但如果I太小，获得的V也小，则检测装置的实现难度相应增加，I太大则引起电阻上的温升。本发明提出的四端网络恒流脉冲法就是解决这一矛盾的，在脉冲存在的瞬间产生一个大电流，由于时间极短，在被测物上不会引起明显的温升。具体测试需满足以下四方面的条件：将被测电阻置于一个四端网络中；向四端网络输入一恒流脉冲，并在被测电阻上产生电压降，该恒流脉冲为矩形波，要求脉冲有效宽度的顶部平直面应符合稳恒电流的条件；脉冲幅度与宽度的乘积应不大于热量公式Q＝0.24I²Rt的换算范围(对时间t的控制依据)；必须用一输入阻抗极高、远远大于被测电阻的放大器来检测该有源四端网络的输出电压。

进一步地，在满足上述基本条件的基础上，采用含有被测电阻的有源四端网络，应用电势逐步逼近法及示差法进行大电阻的微小变化量的测试，解决大量程、微量变化电阻测量。

图1示出测试原理。图中Rx表示待测电阻，E表示可调电压给定器，是一模拟标准电池的电源，r₀表示电池内阻，A表示高输入阻抗放大器，1、2为有源四端网络的输入端，3、4为有源四端网络的输出端。向该有源四端网络输入一恒流脉冲I₁，由于放大器A的输入阻抗极高(一般大于10MΩ)，与被测电阻Rx相比近似为∞，则回路电流I₀趋于0。设V₀为电池内阻r₀上的压降，依据V₀＝I₀×r₀，在I₀趋于0时V₀也趋于0，则有源四端网络输出端的电压Vi＝V_Rx-E＝I₁×Rx-E。测试时，调整E，使I₁×Rx-E逐步逼近一最小剩余值，该最小剩余值是经放大器A放大后的测量值Vi。则可计算出Rx′＝Vi/I₁，大量程值为Rx″＝E/I₁，被测电阻总值Rx＝Rx′+Rx″＝E/I₁+Vi/I₁，其中E/I₁是大量程部分的值，Vi/I₁是高精度的尾数值。

用此电势逐步逼近法测量即时阻值为Rx1的被测电阻时获得Vi1＝I₁×Rx1-E，再利用此方法测量即时阻值为Rx2的该被测电阻时获得Vi2＝I₁×Rx2-E(两次测量时保持可调电压给定器输出值E不变和输入有源四端网络的恒流脉冲I₁不变)，则Vi1-Vi2＝I₁×(Rx1-Rx2)，根据两次测量的Vi的差值和已知的I₁值就可获得同一被测物在两个即时时刻的阻值Rx1与Rx2的差值。如果Vi1-Vi2的差值为正数，则Rx1大于Rx2，Vi1-Vi2的差值为负数，则Rx1小于Rx2。当测量同一电阻器或材料阻值的连续变化量时就可以使用这种示差法。

上述方法很好地解决了测试量程与测试精度的矛盾：用电势逐步逼近法，使网络输出端电压近似零，将在被测电阻的大量程值上产生的那部分检测电压于测试时减去，相当于减去被测电阻的大量程值。同样两个不同阻值电阻的大小比较也可用同样的方法，将两个电阻共有阻值部分的大量程值减去，减到只剩可以进行比较的尾部小数值部分进行测量。由于这一大量程基值是共减量，大量程基值在测量过程中可以忽略不计，在比较测量过程中测试误差对应抵消，因而测试精度极高。

参见图2、为实现本发明方法的测试装置结构原理框图。主要包括恒流脉冲源1、含有被测电阻的有源四端网络2、高输入阻抗微伏电压放大器3、数字毫伏表4(或记忆示波器4′)和数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路5。

由高电位储能电路11、稳压电源12、恒流电源13和功率电子开关14连接构成恒流脉冲源主线路，由可调频率振荡器16、脉冲宽度调节器17和放大器18连接构成恒流脉冲源内脉冲触发及测量同步控制器，恒流脉冲源主线路和恒流脉冲源内脉冲触发及测量同步控制器共同构成本发明的恒流脉冲源1。

所述的恒流脉冲源1还包括手动触发装置15和选择开关K₂₀₁，该选择开关K₂₀₁一输入端连接手动触发装置15输出，选择开关K₂₀₁另一输入端连接所述的可调频率振荡器16输出，选择开关K₂₀₁输出端连接所述的脉冲宽度调节器17，手动触发装置15由按压开关和与非门逻辑电路连接构成，按压开关动作时，与非门逻辑电路生成一个触发脉冲，该触发脉冲或可调频率振荡器16输出的可调频率脉冲通过所述的选择开关K₂₀₁触发所述的脉冲宽度调节器17。

测试时可选择手动触发或选择自动触发方式，选择手动触发方式时，将开关K₂₀₁置于单次位置，手动触发装置15产生一个单脉冲信号，经脉冲宽度调节器17和放大器18产生一个具有一定宽度的同步脉冲信号，用于一次测试。当选择自动触发方式时，将开关K₂₀₁置于连续位置，可调频率振荡器16自动产生连续的脉冲信号，经脉冲宽度调节器17和放大器18连续产生具有一定宽度的同步脉冲信号，实现连续地多次测试。该同步脉冲信号控制功率电子开关14输出恒流脉冲主电流即测试脉冲(功率电子开关14相当于一个斩波器)。用同步脉冲控制四端有源网络2中的可调电压给定器21输出与恒流脉冲主电流同步的给定电压，和用数字毫伏表4对高输入阻抗微伏电压放大器3的输出电压进行实时测量与自动记录显示。

恒流脉冲主电流输入有源四端网络2的输入端①、②，在被测电阻Rx上产生压降，调节有源四端网络2中的可调电压给定器21的输出电压，使数字毫伏表4监测的有源四端网络③、④端输出电压Vi逼近零(即最小剩余值)，由电压表V₂₀₁记录的即为恒流脉冲主电流在被测电阻Rx大量程上的电压降，根据短路法或宽脉冲法，由电流表A₂₀₁中指示的恒流值，即可计算出被测电阻Rx大量程上的值(Rx″)。其高精度尾数值是经放大器放大后由数字mv表显示的电压值，其电阻值Rx′＝Vi/I₁(其总电阻值Rx＝Rx′+Rx″，Rx′为脉冲状态测出值，Rx″为稳态电压表测出值)。由于该恒流脉冲主电流是脉冲式地施加到被测电阻Rx上，故不会引起被测电阻上明显的温升。

在用示差法测试电阻的连续变化量时，保持初始测试时调节的可调电压给定器21的输出电压V₂₀₁和电流表A₂₀₁中记录的恒流值不变，记录前后两次测试时由数字毫伏表4进行实时测量与自动记录显示的Vi的差值，该差值与电流表A₂₀₁的比值即为待测电阻Rx阻值的前后变化量。

图中，数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路5，用于配合带记忆的数字毫伏表4，在数字毫伏表预定的测量周期内(如1秒以上)，按时间控制程序控制数字毫伏表4，实现数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换。

图中时间控制器19用于对功率电子开关的脉冲连续工作总时间进行定时控制，与施加的同步脉冲间存在逻辑“与”的关系，使在该受控的时间段内恒流脉冲源主线路有恒流脉冲主电流输出。

图2中电路结构，当有源四端网络2中的可调电压给定器21不存在(相当于被短路)时，所构成的四端网络，则可用于测量小电阻Rx。将被测小电阻Rx置于该四端网络中；向该四端网络输入一宽度可调、幅度可调的恒流脉冲，并在被测电阻上产生电压降，用输入阻抗极高、远远大于被测电阻的放大器来检测该电压降，经放大后送数字mV表进行显示记录。由于恒流脉冲宽度可调、幅度可调，在脉冲存在的瞬间产生一个大电流，由于时间极短，在被测物上不会引起明显的温升，然而却获得了较高的便于放大器检测的电压降，实现了本发明测量小电阻的基本功能。

下面分别结合图3至8，详细说明由恒流脉冲源主线路与恒流脉冲源内脉冲触发及测试同步控制器组成的恒流脉冲源1、有源四端网络2、高阻抗微伏电压放大器3和数字毫伏表4的实施电路。

恒流脉冲源1的脉冲宽度可调、幅度可调，是一种特殊的开关电源。图3中示出恒流脉冲源的恒流脉冲源主线路，用于产生一稳恒电流，该电路的设计特点是突破了传统的整流→滤波→恒流的模式，而是采用了高电位储能→稳压削波→恒流的方式，以解决恒流脉冲顶部平直的问题，使纹波系数极小。

高电位储能电路11和稳压电源12的电路设计说明如下。变压器T₃₀₁次级利用继电器触点J_301-1、J_302-1进行抽头自动换档调整输出交流电压，经整流滤波后输入由L₃₀₁、C₃₀₂、L₃₀₂连接构成的高电位储能电路11。为了满足大电流测试脉冲的需要，电容器C₃₀₂的容量应选得大些，一方面为了获得大能量，更重要的是为了获得瞬态放电时的平直电流。再通过由串联三端稳压器IC₃₀₁控制大功率晶体管BG₃₀₁对高电位储能电压稳压削波，可依据测量电阻的阻值范围将其限制在适当值。

调整包括粗调与细调，控制粗调由继电器J₃₀₁、J₃₀₂完成，继电器J₃₀₁、J₃₀₂不动作时，常闭触点J_301-1闭合，常开触点J_301-2、J_302-1打开，使用变压器T₃₀₁的整个次级绕组，并在三端稳压器IC₃₀₁的基准电压电路中串入了稳压管DW₃₀₁，通过垫高基准电压值提高输出电压值，减小三端稳压器承受的电压值和拓宽了电压调整范围(约在23至50V之间)。继电器J₃₀₁、J₃₀₂动作时，常闭触点J_301-1打开，常开触点J_301-2、J_302-1闭合，从变压器T₃₀₁次级绕组的中间抽头输出交流，和将稳压管DW₃₀₁短路，使输出电压范围降低。输出电压细调通过调节IC₃₀₁基准电压电路中串入的电位器W₃₀₁实现。

设计恒流电源13时应考虑三个技术指标：恒流精度；恒流的调节范围和性能价格比。恒流源的传统技术是采用线性放大器进行电流取样，再放大送入串联调整功率管进行电流调节。本发明采用的基础元件不是线性放大器而是高精度的三端可调稳压器IC₃₀₂，在电阻上取样，由三端可调稳压器IC₃₀₂控制大功率晶体管BG₃₀₂进行恒流调节。在IC₃₀₂的基准电压电路中采用了由场效应管BG₃₀₇构成的恒流源，通过调节电位器W₃₀₃，改变IC₃₀₂基准电压回路中的电流，使稳压管DW₃₀₂动态电阻最小，从而提高恒流的整体精度。本发明要求恒流调节范围大，需采用分步、分支段、分档调节。第一步是粗调，可通过继电器换档改变R_W值，将其总段分为若干支段，在一个支段内又分为若干档，再在分档基础上叠加成支段。第二步是细调，通过改变电位器W₃₀₂从而改变IC₃₀₂的电压参考点来进行恒流细调。恒流电源的基础元件采用三端可调稳压器IC₃₀₂，比线性放大器价格低且实现电路简单、恒流精度高、调节范围大，有利于提高恒流电源的整体性能价格比。

图中电流表A₃₀₁，在短路法或宽脉冲法条件下用于检测该恒流。大功率晶体管BG₃₀₃及其外围元件连接构成功率电子开关14，并采用光电耦合强触发方式。同步脉冲输入光电耦合器BG₃₀₆，BG₃₀₆工作，经光电耦合，脉冲电流经BG₃₀₅、BG₃₀₄放大触发BG₃₀₃导通，以斩波器开关的形式送出恒流脉冲主电流，其中，BG304与BG305组成三极管射极跟随器。图中继电器触点J_304-1用于实现图2中时间控制器19的功能。

恒流脉冲源的实现及电阻测试都需要由同步脉冲控制，图4示出恒流脉冲源内脉冲触发及测试同步控制器电路，K₄₀₁为单次或连续的控制开关。由与非门电路IC₄₀₁及外围元件连接形成手动触发装置15，具体实现是按下开关QA₄₀₁，通过其常开触点QA_401-1的闭合及常闭触点QA_401-2的打开，IC₄₀₁输出高电位，经三极管BG₄₀₃极性转换触发IC₄₀₃。

时基电路IC₄₀₂及其外围元件连接构成可调频率振荡器16，在频率调节上采用场效应管BG₄₀₁进行恒流充电实现线性调节。调节也分两步粗调与细调。粗调通过选择电容器C_401-1、C_401-2、C_401-3等完成，细调通过调节电位器W₄₀₁完成。振荡器的频率调节范围可为0.01Hz至10KHz，振荡脉冲经三极管BG₄₀₃极性转换触发IC₄₀₃。

由带施密特触发器输入端的单稳态多谐振荡器IC₄₀₃和时基电路IC₄₀₄连接构成脉冲宽度调节器17。IC₄₀₃为低电位触发，IC₄₀₃的1端输出单稳脉冲再经由电容C₄₀₄和电阻R₄₁₂连接构成的微分电路，送入时基电路IC₄₀₄的2脚，由IC₄₀₄实现脉宽调节。脉冲宽度由场效应管BG₄₀₄与电容器C₄₀₅连接构成的线性充电回路的积分时间决定，其调节也可分为两步：第一步粗调是由波段开关选择C_405-1、C_405-2、C_405-3等，第二步细调通过调节电位器W₄₀₂实现。

调节时应注意频率调节与脉宽调节相对应，即注意C_401-1、C_401-2、C_401-3与C_405-1、C_405-2、C_405-3的对应关系，否则会产生工作乱步的现象。

IC₄₀₄输出的同步脉冲送入由三极管BG₄₀₅构成的放大器18放大，放大后的同步脉冲送图3中的光电耦合器去触发电子功率开关14产生恒流脉冲主电流，和经转换变成脉冲电压送可调电压给定器21。

本发明的恒流脉冲源由三部分电源构成：直流可调稳压电源(从图3中1、2端输出)；直流可调恒流电源(从图3中3、2端输出)和恒流脉冲电源(从图3中5、2端输出)。实施时，作为直流可调稳压电源应具有过压过流与过热保护，过流信号可从图3中变压器次级绕组中的电流互感器LH₃₀₁采样获得，通过控制继电器J₃₀₃的触点J_303-1进行保护。过热保护是在功率管散热器上装配小型温控器，从而控制电源主线路。具体的过流、过热保护及其复位的原理由于不是本发明的要点，不再具体介绍。

由图3、图4给出的恒流脉冲源，输出矩形波恒流，顶部平直，该平直区域符合稳恒电流的要求；其稳恒电流大小可调，可在0.03A至30A范围内，扩大了电阻测量的范围；脉冲的频率可调，对应的宽度也可调，即施加在被测电阻上的大电流的持续时间可调，而可精确测量小阻值电阻。

参见图5，图中示出含有被测电阻的有源四端网络实施电路，用于实现动态电势逐步逼近测量及示差法测量。向有源四端网络的输入端①、②输入稳恒脉冲主电流(恒流脉冲)，在被测电阻Rx上产生压降。相当于标准电池的可调电压给定器21，由三端稳压器IC₅₀₁及外围元件连接构成。如果该可调电压给定器只是输出可调的直流电压，则有源四端网络输出常会是一个高电压，给测量带来一系列的问题。本发明要求该可调电压给定器输出与恒流脉冲同步的脉冲电压。此处的同步是指起始点一样、脉冲的宽度一样。当恒流脉冲主电流送入四端网络时，经转换的同步脉冲电压也送入继电器电路，即通过电阻R₅₀₇送入晶体管BG₅₀₂的基极，BG₅₀₂导通继电器J₅₀₁动作，J_501-1闭合、J_501-2打开，三端稳压器IC₅₀₁输出经一系列的稳压、滤波后由J_501-1送入射极跟随器BG₅₀₁，在BG₅₀₁射极电阻R₅₀₅两端产生脉冲电压，其电压极性与被测电阻Rx上电压极性相反，两者作减法运算，有源四端网络输出端③、④输出差值电压。该电压差值经高输入阻抗微伏电压放大器3放大后，送数字毫伏表4或记忆示波器4′记录显示。

动态电势逐步逼近分两步实现，第一步是可调电压给定器输出电压逐步逼近，从而得出被测电阻的大量程基值，第二步是依据该逼近结果，使恒流脉冲主电流也逼近最大值，从而可得到最高的测量精度。两者都是通过手动调节完成的。首先作粗调，利用开关K₅₀₁选择电阻R₅₀₉、R₅₁₀等(此时可将输入的恒流脉冲主电流选择为适当的预算值或较小值)，调节过程中观察由数字毫伏表4记录显示的有源四端网络输出端③、④间的差值电压的变化趋势，当差值趋于最小时调节电位器W₅₀₁再作细调，调节过程中观察该差值电压的变化趋势，当近似零时，调整完毕，记下可调电压给定器电压表V₅₀₁上的电压读数，可近似为被测电阻Rx上的压降。同时，恒流脉冲主电流的数值是已知的，就可计算出Rx＝V₅₀₁/I₁。可改变I₁，多次重复上述电势逼近法的步骤，I₁增大越多，测量精度越高。由于电压给定器的输出电压受到现有元器件水平情况的限制，当I₁选择在30mA至300mA的范围内时，Rx的测量量程为1000欧姆以下，当I₁选择在300mA至3A的范围内时，Rx的测量量程为100欧姆以下，当I₁选择在3A至30A范围内时，Rx的测量量程为10欧姆以下，当I₁选择在30A时，Rx的测量量程为1欧姆以下。

图5中开关K₅₀₂的作用是：当K₅₀₂为闭合时，可调电压给定器将被接入四端网络中而使之形成有源四端网络，而当K₅₀₂为打开时，可调电压给定器输出电压为0，只是射极电阻R₅₀₅接入四端网络中，相当于可调电压给定器被短路的情况，高输入阻抗微伏电压放大器对被测电阻Rx上的电压进行放大并送数字mv表显示记录，利用恒流脉冲实现小电阻的瞬时、大电流测量。该可调电压给定器采用两组稳压，有极高的稳压精度；采用两个具有正、负温度补偿系数的稳压管DW₅₀₁、DW₅₀₂串接和使用了低噪声器件，因而该电压给定器可成为有源四端网络中的模拟电池的标准电源。

本发明的高输入阻抗微伏电压放大器需要将0.01μv至10μv的电压放大到0.1mv至199.9mv，输入电流极小，小于10^-4μA，频率响应高约10MHz，通频带宽，从直流至100KHz，而且为了与记录显示器匹配还要求低阻抗输出。

参见图6，为本发明的高输入阻抗微伏电压放大器3实施电路。高输入阻抗微伏电压放大器3由四个单元电路顺序连接构成，第一单元电路是高阻抗输入差分放大器31，放大倍数40-100，第二单元同相放大器32，放大倍数50-100，第三单元同相放大器33，放大倍数100，第四单元低阻抗输出跟随器34。

第一单元的高阻抗输入差分放大器31主要由两个集成线性运算放大器IC₆₀₁、IC₆₀₂构成，第二、第三单元的同相放大器32、33各主要由一个集成线性放大器IC₆₀₃、IC₆₀₄构成，第四单元的跟随器34主要由一个集成线性放大器IC₆₀₅构成。

为了降低调试难度，每个单元为闭环控制，独立调节，各单元间为开环控制，可充分保证每个单元工作稳定从而保证直流三级放大的稳定。

在第一单元的高阻抗输入差分放大器31中，IC₆₀₁的“+”端与IC₆₀₂的“+”端为差值电压输入端，IC₆₀₁被接成增益近似为1的同相放大器，IC₆₀₁输出送IC₆₀₂“-”端，受反馈电路影响，IC₆₀₂实际上是一个反相增益为R₆₀₆/R₆₀₃的差分放大器，“-”端输入为IC₆₀₁的输出信号，“+”端输入为差值电压信号，R₆₀₄、R₆₀₅和W₆₀₁构成级间负反馈用于调整增益和增强本单元的稳定性。

第二、三单元的同相放大器IC₆₀₃、IC₆₀₄中，其放大倍数分别决定于电阻的比值(R₆₁₃+R₆₀₈)/R₆₀₈，(R₆₂₁+R₆₁₆)/R₆₁₆。这两个同相放大器均设置平衡调零和输出信号调零，各自独立，调整方便。

在第四单元IC₆₀₅的反相输入端与输出端间设置一个电阻R₆₂₇，有对输出电源内阻提供补偿、降低输出电阻、增大输出电流的作用。该电路结构的电压跟随器与晶体管射极电压跟随器相比，输出正负值的零点，并能利用输出正负值表示电阻微小变化量的趋势，即为正值时表示前一阻值大于后一阻值，为负值时表示后一阻值大于前一阻值，而晶体管射极电压跟随器在使用单电源时只能输出单向值且零点为其电压最低值。R₆₂₅、R₆₂₆及W₆₀₆用于IC₆₀₅自身的平衡调零。

参见图7、图8，为数字毫伏表4的瞬态实时测量自动显示电路5的原理图，对前述小电阻上恒流脉冲压降的测试及示差法中对同一电阻在大量程条件下微小压降变化量的测试，进行显示读数。

现有的数字毫伏表只能测量稳态的电压并保持，不能测量瞬态电压，然而在本发明的四端网络恒流脉冲法测量电阻的过程中，恒流脉冲在被测电阻上产生的压降是随机瞬态变化的，如何在现有数字毫伏表基础上，能够记录显示出经放大后的mv级信号，必须设计本数字毫伏表瞬态实时测量自动显示电路，再将该电路的输出提供给数字毫伏表进行显示记录的控制。

实施例采用的 或 的数字mv表均具有保持功能，例如选择单片A/D转换器7116/7117。在检测过程中，要数字mv表能准确读数通常需要大于1秒的检测时间，测试间隔时间选择大于1秒时则目测比较舒适。

根据数字mv表显示需要，同步脉冲的宽度应大于420ms，其中前后沿各预留10ms。在连续测量时，同步脉冲信号未到达本电路前，数字mv表已经处于读数状态，由于无电压信号则显示0。

本电路的时间控制程序应该满足：数字mv表的读数控制时间，其起点与同步脉冲的起点一致，延时控制时间为400-420ms，宽度不能小于数字mv表的测量周期，但不能大于同步信号的宽度；记录控制时间，是满足数字mv表作测量保持的工作时间，其起点在读数控制时间的读数完成后(延时时间到达后)立即启动，信号宽度应能充分满足后续触发电子控制电路的要求，该记录控制时间实际发出的信号是一个固定宽度的窄脉冲，其前沿在读数控制时间后，后沿在同步脉冲结束前的范围内；保持控制时间，大于380ms则能满足测试基本需要，可视实际需要确定；消除控制时间，在保持控制时间结束后，应发出一个窄脉冲来消除保持；表头显示内容，在没有输入差值信号前，数字mv表显示0，当输入差值信号时，应立即进入带记忆读数状态，显示瞬态电压差值，然后又自动回到读数状态，再到另一个差值电压输入时刻，再次显示新的电压差值，如此循环地进行检测。当单次测试时，由于间隔相对很长，无需使用保持控制时间和消除控制时间。

图7与图8电路表述出电子控制电路产生这种时间控制程序的过程。

首先参见图7，实施电路可设计单次与连续测量、手动与自动测量时的时间控制程序，图7示出自动连续测量时的时间控制程序产生的实施电路。包括由前沿触发时间可调单稳态电路41、后沿触发窄脉冲单稳态电路42、后沿触发时间可调单稳态电路43、后沿触发窄脉冲单稳态电路44、双稳态保持电路45连接构成的数字毫伏表瞬态实时测量电路和数字毫伏表46。需要说明的是：窄脉冲单稳态电路42和窄脉冲单稳态电路44的主要作用在于各生成一个窄脉冲，以利于触发双稳态保持电路45。

同步脉冲前沿触发时间可调单稳态电路41，该单稳态电路41具有时间可调的延时功能，时间可调单稳态电路41输出一定宽度的脉冲信号(相当于前述的读数控制时间)。该脉冲信号的后沿触发窄脉冲单稳态电路42，单稳态电路42输出一个可调宽度的窄脉冲信号(相当于前述的记录控制时间)，该窄脉冲信号一路输入双稳态保持电路45，触发双稳态保持电路45翻转，向数字mv表46发出记忆信号，使数字mv表46进入保持状态；该窄脉冲信号另一路输入后沿触发时间可调单稳态电路43，该窄脉冲信号的后沿触发时间可调单稳态电路43，单稳态电路43具有可调时间延时功能，从而发出一个宽脉冲(相当于前述的保持控制时间)，该宽脉冲的后沿触发窄脉冲单稳态电路44，由窄脉冲单稳态电路44再发出一个窄脉冲(相当于前述的消除控制时间)，该窄脉冲宽度可调，此窄脉冲信号滞后于由单稳态电路42输出的窄脉冲信号，其滞后的时间就是数字mv表保持的时间，从表上反映的就是读数显示时间。单稳态电路44发出的窄脉冲输入双稳态保持电路45，触发双稳态保持电路45再次翻转，该翻转信号送入数字mv表46，消除保持，使数字mv表46又进入读数状态，为下一次测量记录显示作准备。

图中开关K₇₀₂拨向手动位置时，合上开关K₇₀₃为数字mv表记忆，打开开关K₇₀₃为数字mv表读数。开关K₇₀₁拨向单次位置、开关K₇₀₂拨向自动位置时，即切断“消除保持”功能的信号，此时要使数字mv表复位，则需按一下图8中的复位开关QA₈₀₁，数字mv表则会消除记忆状态进入读数状态。开关K₇₀₁拨向连续位置、开关K₇₀₂拨向自动位置时，自动记录显示。

图8示出图7结构的实施电路。用带施密特触发输入端的集成单稳态多谐振荡器集成片IC₈₀₁、IC₈₀₂、IC₈₀₃、IC₈₀₄分别接成前沿触发时间可调单稳态电路41(信号从5脚输入，4脚悬空)、后沿触发窄脉冲单稳态电路42(信号从3脚输入，4脚接电源)、后沿触发时间可调单稳态电路43(信号从3脚输入，4脚接电源)和后沿触发窄脉冲单稳态电路44(信号从3脚输入，4脚接电源)，一旦触发则输出脉冲的宽度就与输入状态无关而仅是定时元件的函数，如图中所示的W₈₀₁与C₈₀₁，W₈₀₂与C₈₀₂，W₈₀₃与C₈₀₃，W₈₀₄与C₈₀₄。IC₈₀₂输出的固定宽度窄脉冲先送入射极跟随器BG₈₀₁，射极电路分两路输出，一路输入IC₈₀₃，另一路输入双稳态保持电路45。双稳态保持电路45采用可控硅SCR₈₀₁、SCR₈₀₂，一旦触发就维持导通状态，具有记忆功能，触发电流很小，响应速度快而且带载能力强，可直接驱动继电器J₈₀₁。继电器J₈₀₁的常开触点J_801-1通过开关K₈₀₂串接在数字mv表的第39脚与地间，开关K₈₀₂用于自动测量与手动测量的转换，拨到自动位时由J_801-1实现自动测量功能，拨到手动位时由开关K₈₀₃实现手动测量功能。双稳态保持电路45在单稳态电路IC₈₀₂输出的窄脉冲触发翻转时驱动继电器J₈₀₁，使数字mv表46进入保持记忆状态，双稳态保持电路在单稳态电路IC₈₀₄输出的窄脉冲触发再翻转时释放继电器J₈₀₁，使数字mv表进入读数状态。

双稳态保持电路45在上电时，由R₈₀₄、C₈₀₆组成的通路产生瞬间电流触发SCR₈₀₂导通，对电容C₈₀₅充电，SCR₈₀₁关断，建立起双稳态保持电路45的初态。直到IC₈₀₂输出窄脉冲触发SCR₈₀₁导通，电容C₈₀₅放电，迫使SCR₈₀₂截止进入第一个稳态，然后对电容C₈₀₅反向充电，再到IC₈₀₄输出窄脉冲触发SCR₈₀₂导通，电容C₈₀₅放电，迫使SCR₈₀₁截止进入第二个稳态。如此周而复始地导通、截止。

图8中开关K₈₀₁相当于图7中开关K₇₀₁，图8中开关K₈₀₂相当于图7中开关K₇₀₂，图8中开关K₈₀₃相当于图7中开关K₇₀₃。

本发明的数字mv表瞬态实时测量自动记录显示器通过设计的时间控制程序——读数状态→同步信号触发→读数采样(读数控制)→采样保持(记录控制)→消除，再返回读数状态，建立起测量脉冲电压瞬态值的模式，可以自动保持记忆并清除该记忆转为读数，在1秒左右的测量周期内，可充分满足阻值变化周期较长时的测试需要，而可不受数字mv表读数周期的限制。在测量某一材料的电阻随时间变化的变化关系时，恒流脉冲在被测电阻上的压降，就可利用数字mv表的瞬态实时测量自动记录显示电路配合数字mv表，实现1秒左右测量周期的符合欧姆定律的快速准确测量。

实施时，也可用数字记忆示波器法(或称数字存储示波器法)代替数字mv表的瞬态实时测量自动记录显示电路和带记忆的数字mv表，实现毫秒(ms)至1秒(s)测量周期内对恒流脉冲在被测电阻上的压降的快速准确测量。将有源四端网络输出的差值电压送到数字记忆示波器进行实时测量，从示波器的显示屏上得到测量数据，如通过获得脉冲电压的形状、前沿区、后沿区、平顶区，而获得有用数据，和获得脉冲电压差值和差值脉冲宽度。

Claims (17)

1.一种电阻的测量方法，其特征在于：

将被测小电阻置于一个四端网络的作为输入端的第一端与第二端间，在该四端网络的作为输出端的第三端与第四端间接入一个高输入阻抗放大器；

向该四端网络的第一端与第二端输入宽度及幅度均可调的恒流脉冲，在被测小电阻上产生电压降；

根据高输入阻抗放大器的输出电压和输入四端网络的恒流，利用欧姆定律计算出在瞬时大电流下的被测小电阻阻值，所述的小电阻可以是μΩ级电阻。

2.一种电阻差值的测量方法，其特征在于：

A1.将被测电阻置于四端网络的第一端与第二端间，在该四端网络的第二端与第四端间置入一个可变电压给定器，在该四端网络的第三端与第四端间接入一个高输入阻抗放大器，使形成一个有源四端网络，该可变电压给定器输出的是与恒流脉冲同步的电压，该恒流脉冲的宽度与幅度均可调；

A2.在第一时间，向该有源四端网络的第一、二端输入所述的恒流脉冲，并使恒流脉冲在被测电阻上电压降的极性与置入的可变电压给定器的输出电压极性相反，输入高输入阻抗放大器的是被测电阻上电压降与可变电压给定器输出电压的差值，调整可变电压给定器的输出电压，使该高输入阻抗放大器输出的第一差值电压逼近零、同时使恒流脉冲逼近最大值，记录高输入阻抗放大器输出的第一差值电压；

B1.在第二时间，向该有源四端网络的第一、二端输入与步骤A2中同样大小的恒流脉冲，和使恒流脉冲在该被测电阻上电压降的极性与可变电压给定器的输出电压极性相反，将可变电压给定器的输出电压保持为步骤A2中可变电压给定器的输出电压，记录高输入阻抗放大器输出的第二差值电压；

C1.根据第一与第二差值电压之差和输入有源四端网络的恒流，利用欧姆定律计算出被测电阻在瞬时大电流下的微小变化值，和根据差值的正负，确定被测电阻在瞬时大电流下的微小变化趋势。

3.一种电阻的快速测量方法，其特征在于包括：

一幅度可调、宽度可调的恒流脉冲在被测电阻上产生电压降；

一带记忆的数字毫伏表检测该电压降；

一数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路配合该数字毫伏表，在其预定的测量周期内按时间控制程序控制数字毫伏表实现数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换，循环根据检测出的电压降和流过被测电阻的恒流脉冲，利用欧姆定律计算被测电阻阻值；

其中，所述数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换包括：

数字mv表的读数控制时间，其起点与同步脉冲的起点一致，延时控制时间不能小于数字mv表的测量周期，但不能大于同步信号的宽度，该同步信号同时用于产生所述的恒流脉冲；

记录控制时间，是满足数字mv表作测量保持的工作时间，其起点在读数控制时间的读数完成后立即启动，信号宽度应能充分满足触发电子控制电路的要求，该电子控制电路使数字mv表从读数状态转换到保持记忆状态；

保持控制时间，按数字mv表实际测试的基本需要确定；

消除控制时间，在保持控制时间结束后发出，信号宽度应能充分满足触发电子控制电路的要求，该电子控制电路使数字mv表从保持记忆状态转换回读数状态。

4.一种电阻的测量装置，根据伏安法测电阻，其特征在于：

包括一恒流脉冲源、含有被测电阻的四端网络、高输入阻抗放大器、数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路和数字毫伏表；

恒流脉冲源利用一同步脉冲信号产生恒流脉冲主电流，并输入四端网络，在被测电阻上形成电压降；高输入阻抗放大器对该电压降进行放大后送数字毫伏表；数字毫伏表瞬态实时测量自动记录显示电路在所述同步脉冲信号的触发下控制数字毫伏表在其预定的测量周期内实现数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换，对该电压降进行记录显示。

5.根据权利要求4所述的电阻测量装置，其特征在于：

所述的四端网络是还含有有源元件的有源四端网络；

所述恒流脉冲主电流在被测电阻上形成的电压降，与有源四端网络中有源元件在同步脉冲信号控制下输出的与恒流脉冲主电流同步的给定电压进行相减获得电压差，有一电压表检测该有源元件输出的给定电压；高输入阻抗放大器对该电压差进行放大后送数字毫伏表，数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路在所述同步脉冲信号的触发下控制数字毫伏表在其预定的测量周期内实现数字毫伏表读数状态与保持记忆状态下的自动转换，对该电压差进行记录显示，两次测量过程中，在保持所述恒流脉冲主电流与所述电压表检测的给定电压不变的情况下，数字毫伏表记录显示的电压差的差值及正负即反映了同一电阻的变化量及变化趋势。

6.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于：所述数字毫伏表的瞬态实时测量自动记录显示电路包括前沿触发时间可调第一单稳态电路、后沿触发窄脉冲第二单稳态电路、后沿触发时间可调第三单稳态电路、后沿触发窄脉冲第四单稳态电路和双稳态触发保持电路；所述的同步脉冲接入前沿触发时间可调第一单稳态电路，第一单稳态电路在同步脉冲前沿触发下输出第一脉宽信号送后沿触发窄脉冲第二单稳态电路，第二单稳态电路在第一脉宽信号后沿触发下输出第一窄脉冲，该第一窄脉冲一路送所述双稳态触发保持电路的一个触发控制端，使双稳态触发保持电路状态翻转并控制数字毫伏表结束读数状态和进入保持记忆状态，该第一窄脉冲另一路送所述的后沿触发时间可调第三单稳态电路，第三单稳态电路在该第一窄脉冲后沿触发下输出第二脉宽信号并送后沿触发窄脉冲第四单稳态电路，第四单稳态电路在该第二脉宽信号后沿触发下输出第二窄脉冲信号，该第二窄脉冲信号送所述双稳态触发保持电路的另一个触发控制端，使双稳态触发保持电路状态翻转并控制数字毫伏表结束保持记忆状态和进入读数状态。

7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于：所述的双稳态触电路由两个可控硅连接构成，所述的触发控制端是可控硅的触发控制端。

8.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于：所述的恒流脉冲源包括恒流脉冲源主线路、恒流脉冲源内脉冲触发及测量同步控制器；所述的恒流脉冲源主线路产生稳压恒流，送恒流脉冲源主线路中的功率电子开关的输入端，所述的恒流脉冲源内脉冲触发及测量同步控制器产生同步脉冲、并进一步产生频率可调脉宽可调的同步信号，送恒流脉冲源主线路中的功率电子开关的控制端，恒流脉冲源主线路中的功率电子开关输出所述的恒流脉冲主电流。

9.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于：所述的恒流脉冲源主线路包括高电位储能电路，稳压电源电路、恒流电源电路和功率电子开关，高电位储能电路对输入的直流电源进行高电位储能，稳压电源电路对高电位储能电路的输出电压进行稳压与削波，恒流电源电路对该稳压削波的输出电压进行恒流输出。

10.根据权利要求9所述的测量装置，其特征在于：所述的恒流电源电路是利用三端稳压器和在三端稳压器基准电压电路中串接由场效应管构成的可调电流恒流源和可调电阻构成的。

11.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于：所述的功率电子开关包括三极管射极跟随器和光电耦合电路，三极管的集电极接入所述的稳压恒流，光电耦合电路输入端接入所述的同步脉冲，光电耦合电路输出端接入三极管射极跟随器的基极电路中，三极管射极跟随器的发射极输出所述的恒流脉冲主电流。

12.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于：所述的恒流脉冲源内脉冲触发及测量同步控制器包括可调频率振荡器、脉冲宽度调节器和放大器，其中脉冲宽度调节器由带施密特触发输入端的单稳态触发器连接一时基电路片构成，可调频率振荡器产生可调频率脉冲送所述的单稳态触发器，改变时基电路片外接电容、电阻，而改变同步脉冲宽度，时基电路片输出可调脉宽同步脉冲送放大器，放大器输出所述的可调频率可调宽度的同步脉冲。

13.根据权利要求12所述的测量装置，其特征在于：所述的恒流脉冲源还包括手动触发装置和选择开关，该选择开关一输入端连接手动触发装置输出，选择开关另一输入端连接所述的可调频率振荡器输出，选择开关输出端连接所述的脉冲宽度调节器，手动触发装置由按压开关和与非门逻辑电路连接构成，按压开关动作时，与非门逻辑电路生成一个触发脉冲，该个触发脉冲或可调频率振荡器输出的可调频率脉冲通过所述的选择开关触发所述的脉冲宽度调节器。

14.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于：所述有源四端网络中的有源元件是一个具有标准电池功能的可调电压给定器，该可调电压给定器输入所述的同步脉冲，该可调电压给定器输出所述的与恒流脉冲主电流同步的给定电压。

15.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于：所述的高输入阻抗放大器包括由两个线性集成运算放大器顺序连接构成的高阻抗差分放大器第一单元、由线性集成放大器接成同相放大器构成的第二单元，由线性集成放大器接成同相放大器构成的第三单元，和由线性集成放大器接成低阻抗输出跟随器构成的第四单元，第一、第二、第三、第四单元顺序连接，将微伏级的差值电压放大到毫伏级。

16.一种电阻的测量装置，根据伏安法测电阻，其特征在于：

包括一恒流脉冲源、含有被测电阻的四端网络、高输入阻抗放大器和记忆示波器；

恒流脉冲源利用一同步脉冲信号产生恒流脉冲主电流，并输入四端网络，在被测电阻上形成电压降；高输入阻抗放大器对该电压降进行放大后送记忆示波器；记忆示波器在1秒以内的测量周期内对该电压降进行波形记录显示。

17.根据权利要求16所示的测量装置，其特征在于：

所述的四端网络是还含有有源元件的有源四端网络；

所述恒流脉冲主电流在被测电阻上形成的电压降，与有源四端网络中有源元件在同步脉冲信号控制下输出的与恒流脉冲主电流同步的给定电压进行相减获得电压差，有一电压表检测该有源元件输出的给定电压；高输入阻抗放大器对该电压差进行放大后送记忆示波器，记忆示波器对该电压差进行波形记录显示，两次测量过程中，在保持所述恒流脉冲主电流与所述电压表检测的给定电压不变的情况下，记忆示波器波形记录显示的电压差的差值及正负即反映了同一电阻的变化量及变化趋势。

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