CN204154817U - 一种基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置，腐蚀传感器电阻挂片是由四片电阻试片来组成，旁边两片为暴露电阻试片，中间两片作为对照作用的封闭电阻试片，高精度数控恒流源输出两端接腐蚀传感器电阻挂片两端提供恒定电流，四片电阻试片检测点通过三个ADG619模拟开关进行开关的二选一切换；ADG619模拟开关输出通过放大器、模数转换器送控制芯片；控制芯片输出控制信号到3个ADG619模拟开关。综合考虑了腐蚀传感器电阻挂片的结构，还有模拟开关的切换，以及电阻挂片在使用中的要求，不仅解决了电阻的切换测量和同时性测量，而且还保证了测量的高精度要求。

Description

一种基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种阻值检测装置，特别涉及一种基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置。

背景技术

直流微电阻测量是微弱信号检测领域的重要组成部分。随着现代科技和测量科学的发展，以及工业和社会生活的需要，直流微电阻测量技术的应用越来越广泛，同时为了满足科技的需要，测量的精度要求也越来越高。

例如在腐蚀检测领域，鉴于电阻测量的稳定性，目前基于电阻探针的腐蚀检测技术以其技术成熟、稳定可靠和适应性强等优势，在腐蚀传感器领域占据着重要的地位，成为目前应用最广泛的腐蚀检测方法之一。但是，基于电阻探针的腐蚀检测技术要求电阻试样的阻值低，而且对于试样阻值的测量精度要求非常高。一般电阻试样的阻值在几mΩ到几十mΩ之间不等，而且为了达到高敏度的腐蚀检测，通常要求电阻试样的检测分辨力达微欧级。

如图1所示为腐蚀传感器电阻挂片的模型图，腐蚀传感器电阻挂片是由四片电阻试片来组成，旁边两个电阻试片X1和X2是暴露电阻试片，中间两个电阻试片R01和R02作为对照作用的封闭电阻试片。所以对于腐蚀电阻挂片的测量不仅仅是测一个电阻，而是几个电阻试片的对照测量，不仅要测得暴露电阻试片的阻值，也要测出封闭电阻试片的阻值。

但是在测量的过程中要保证测量结果的准确性和稳定性，在测量过程中就必须保证测量的同时性。因为电阻挂片的阻值非常小，在测量过程中，温漂和时漂的影响对于微小电阻非常的大。所以在腐蚀传感器领域，电阻挂片的测量就提出了同时时性这一概念。

在传统的电阻测量领域，常见的电阻测量仪对于电阻的测量都是单次，单一的。这样的测量无法满足挂片挂片测量时的同时时性，因为手动切换，即使再快也要1秒的时间，而且在测量的过程中，无法保证每次测量的位置都是一样的。这样就无法保证电阻测量的准确性和稳定性，所以在腐蚀传感器领域提出的基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测方法，主要就是为了解决这一问题而提出的。

随着电子技术的不断发展，模拟开关的使用逐渐广泛起来。模拟开关主要是采用MOS管的开关方式实现了对信号链路关断或者打开，来完成信号链路中的信号切换功能。由于采用了MOS管的开断性能，模拟开关回路可以实现较高的关断阻抗，一般是兆欧姆以上的关断阻抗;和很低的导通阻抗，一般为几个欧姆级别，因此可以很好的实现信号链路切换和断开隔离的作用。模拟开关的开关速度一般能达到兆Hz的速度，可以快速实现链路切换，保证切换测量过程中的同时性。

发明内容

本实用新型是针对腐蚀领域腐蚀电阻挂片传感器中微电阻测量精度要求越来越高的问题，提出了一种基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置，综合考虑了腐蚀传感器电阻挂片的结构，还有模拟开关的切换，以及电阻挂片在使用中的要求等。利用模拟开关ADG619二选一的通道切换来进行电阻试片的检测，不仅实现了电阻的同时切换测量，而且可以保证测量的方便，快捷和很高的分辨力。

本实用新型的技术方案为：一种基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置，腐蚀传感器电阻挂片是由四片电阻试片来组成，旁边两片为暴露电阻试片，中间两片作为对照作用的封闭电阻试片，检测装置包括高精度数控恒流源、3个ADG619模拟开关、放大器、模数转换器和控制芯片，高精度数控恒流源输出两端接腐蚀传感器电阻挂片两端，第一暴露电阻试片一端接第二个ADG619模拟开关，第一暴露电阻试片另一端与第一封闭电阻试片连接点输入第一个ADG619模拟开关；第一封闭电阻试片与第二封闭电阻试片连接点输入第二个ADG619模拟开关；第二暴露电阻试片一端与第二封闭电阻试片连接点输入第一个ADG619模拟开关；第二暴露电阻试片另一端输入第三个ADG619模拟开关；第二个ADG619模拟开关输出接第三个ADG619模拟开关；第一个ADG619模拟开关和第三个ADG619模拟开关输出通过放大器、模数转换器送控制芯片；控制芯片输出控制信号到3个ADG619模拟开关。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置，综合考虑了腐蚀传感器电阻挂片的结构，还有模拟开关的切换，以及电阻挂片在使用中的要求，不仅解决了电阻的切换测量和同时性测量，而且还保证了测量的高精度要求。

附图说明

图1为腐蚀传感器电阻挂片的模型图；

图2为本实用新型基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所以为腐蚀传感器电阻挂片的示意图，X1,X2分别为两个暴露电阻试片，中间两个R01，R02为封闭电阻试片，作为暴露电阻试片的对照值。R1到R7为电阻挂片的引线。图2所示为实用新型本装置结构示意图。包括1A的高精度数控恒流源、3个ADG619模拟开关、一个放大器、模数转换器ICL7135，整个腐蚀电阻试片两端接1A的高精度数控恒流源两端，为电阻的R-V转换提供稳定的电流；暴露电阻试片X1一端接ADG619模拟开关A2，暴露电阻试片X1另一端与封闭电阻试片R01连接点接ADG619模拟开关A1；封闭电阻试片R01与封闭电阻试片R02连接点接ADG619模拟开关A2；暴露电阻试片X2一端与封闭电阻试片R02连接点接ADG619模拟开关A1；暴露电阻试片X 2另一端接ADG619模拟开关A3；ADG619模拟开关A2输出接ADG619模拟开关A3；ADG619模拟开关A1和ADG619模拟开关A3输出通过放大器、模数转换器送控制芯片；控制芯片输出控制信号到3个ADG619模拟开关。

控制芯片控制模拟开关ADG619导通，利用模拟开关ADG619进行开关的二选一切换，通过模拟开关切换的不同通道选择不同的待测电阻试片；正式检测开始，根据模拟开关ADG619选通的通道确定待待测的电阻试片，根据四线测量法进行电阻试片的测量，把选通的电阻通过测量用放大器，进行电压信号的放大和处理；然后把通过测量用放大器的信号用模数转换器ICL7135进行电压信号的采集；把模数转换器ICL7135采集到的电压信号送入控制系统中进行处理。

另外，本检测装置采用四线采集进行微小电阻的测量，如图2中所示，当模拟开关ADG619选通一个电阻试片，例如电阻试片X1，这样X1两端直接连接高精度恒流源，它们之间组成一个完整的回路。当电流流过该回路时，只有电阻试片X1两端的电压被送入了测量回路。所以这种测量方法消除了测量导线和接触电阻对微小电阻的测量的影响，直接提高了腐蚀检测电阻挂片检测装置的高精度。

最后，腐蚀电阻挂片的四个试片利用模拟开关A1、A2、A3进行切换选择，模拟开关的开关速度一般能达到兆Hz的速度，可以快速实现链路的切换，本检测装置的采样速度为每秒钟6次，所以四个电阻试片的切换测量也不过1秒钟，基本上就是同时测量。对电阻试片进行同时测量，可以消除时漂和温漂的影响，还可以实现检测装置的方便快捷，省去了来回切换测量的步骤。不仅高效，而且方便。

Claims (1)

1.一种基于腐蚀传感器电阻挂片的多电阻同时检测装置，腐蚀传感器电阻挂片是由四片电阻试片来组成，旁边两片为暴露电阻试片，中间两片作为对照作用的封闭电阻试片，其特征在于，检测装置包括高精度数控恒流源、3个ADG619模拟开关、放大器、模数转换器和控制芯片，高精度数控恒流源输出两端接腐蚀传感器电阻挂片两端，第一暴露电阻试片一端接第二个ADG619模拟开关，第一暴露电阻试片另一端与第一封闭电阻试片连接点输入第一个ADG619模拟开关；第一封闭电阻试片与第二封闭电阻试片连接点输入第二个ADG619模拟开关；第二暴露电阻试片一端与第二封闭电阻试片连接点输入第一个ADG619模拟开关；第二暴露电阻试片另一端输入第三个ADG619模拟开关；第二个ADG619模拟开关输出接第三个ADG619模拟开关；第一个ADG619模拟开关和第三个ADG619模拟开关输出通过放大器、模数转换器送控制芯片；控制芯片输出控制信号到3个ADG619模拟开关。