CN211293076U - 毫欧量级电阻的阻值测量装置及电阻阻值测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种毫欧量级电阻的阻值测量装置，包括：第一电流输入端口、第一电压输出端口、第一射频连接器、第二射频连接器、四刀十位开关以及与回线结构电阻器；第一射频连接器的输入端与第一电流输入端口连接，第二射频连接器的输入端与第一量级的电压采样端连接，第一射频连接器的输出端及第二射频连接器的输出端分别与四刀十位开关的输入端连接，四刀十位开关的一个档位的四层接口分别与回线结构电阻器的电流高端、回线结构电阻器的电流低端、回线结构电阻器的电压高端及回线结构电阻器的电压低端连接；本实用新型实施例还提供了一种电阻的阻值测量设备，有效解决现有技术中难以测量更小的mΩ量级交直流电阻值的问题。

Description

毫欧量级电阻的阻值测量装置及电阻阻值测量设备

技术领域

本实用新型涉及电阻测量领域，尤其涉及毫欧量级电阻的阻值测量装置及电阻阻值测量设备。

背景技术

目前的交直流电阻箱的结构沿用了直流电阻箱的简单串联结构，只是将直流电阻元件替换成交流电阻元件，其交流电阻的频率响应水平基本上依赖于电阻元件本身的频率响应和内部的屏蔽措施是否完善，完全没有考虑到电阻器的结构布局和电压电流回路走线对于交流小信号的影响，没有针对交流宽频特性专门设计低分布参数结构，因此，现有的交直流电阻箱的电阻值范围只能限制在Ω量级至MΩ量级之间，难以测量更小的mΩ量级交直流电阻值。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供毫欧量级电阻的阻值测量装置及电阻阻值测量设备，有效解决现有技术中难以测量更小的mΩ量级交直流电阻值的问题。

为实现上述目的，本实用新型可以通过以下技术方案予以实现：

一种毫欧量级电阻的阻值测量装置，包括：

第一电流输入端口、第一电压输出端口、第一射频连接器、第二射频连接器、四刀十位开关以及与所述四刀十位开关的接口对应的回线结构电阻器；

所述第一电流输入端口与所述第一射频连接器的输入端连接，所述第一电压输出端口与所述第二射频连接器的输出端连接；

所述四刀十位开关的第一端及所述四刀十位开关的第二端与所述第一射频连接器的输出端连接，所述四刀十位开关的第三端及所述四刀十位开关的第四端与所述第一射频连接器的输入端连接，所述四刀十位开关的一个档位的四层接口分别与所述回线结构电阻器的电流高端、所述回线结构电阻器的电流低端、所述回线结构电阻器的电压高端及所述回线结构电阻器的电压低端连接；

其中，所述回线结构电阻器采用在20℃到50℃的温度范围内，温度系数小于50ppm/℃、膨胀系数小于30ppm/℃的电阻丝材料。

进一步地，所述毫欧量级电阻的阻值测量装置中的元器件均通过屏蔽式引线连接。

进一步地，所述第一电流输入端口及所述第一电压输出端口具体为BNC型母头插座或N型母头插座。

本实用新型的优点在于：与现有技术相比，本实用新型提供的一种毫欧量级电阻的阻值测量装置，通过低于标准温度系数及低于标准膨胀系数的回线结构电阻器，保证了毫欧量级电阻的阻值测量装置具有优良的频率响应平坦性以及极小的相位偏移，而且由于回线结构电阻器具备低于标准温度系数及低于标准膨胀系数，从而能够在很宽的电流范围内都能实现稳定的电阻特性。而且可以输入最高达10A/DC～1kHz的交直流大电流对其进行电阻值的标定和校准测量，从而实现从mΩ量级交直流阻值的准确传递。

本实用新型还提供了一种电阻阻值测量设备，包括：毫欧量级电阻的阻值测量装置以及欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置；

所述欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置包括：香蕉插座连接器、多个单刀十进制开关、与所述单刀十进制开关一一对应的多个交直流电阻器以及欧姆量级至兆欧量级电阻的测试端口；

多个所述单刀十进制开关依次串联以形成单刀十进制开关组，多个所述单刀十进制开关的输出端分别连接有所述交直流电阻器，所述单刀十进制开关组两端的两个单刀十进制开关的输入端分别与所述香蕉插座连接器的两个输出端连接；所述香蕉插座连接器的输入端与所述欧姆量级至兆欧量级电阻的测试端口连接。

进一步地，多个所述单刀十进制开关通过屏蔽式引线依次串联以形成单刀十进制开关组，所述单刀十进制开关组两端的两个单刀十进制开关的输入端分别与所述香蕉插座连接器的两个输出端通过屏蔽式引线连接。

进一步地，所述交直流电阻器为直插式交直流电阻器。

进一步地，还包括：全屏蔽型机箱；

所述毫欧量级电阻的阻值测量装置以及所述欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置均设置于所述全屏蔽型机箱内。

本实用新型的优点在于：与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种电阻阻值测量设备由于采用了毫欧量级电阻的阻值测量装置以及欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置。从而实现从毫欧至兆欧量级交直流阻值的准确传递。

附图说明

图1是本实用新型的一种电阻阻值测量设备具体结构图。

附图标记：1、第一射频连接器；2、第二射频连接器；3、四刀十位开关；4、回线结构电阻器；5、香蕉插座连接器；6、单刀十进制开关；7、交直流电阻器。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

一种毫欧量级电阻的阻值测量装置，包括：第一电流输入端口、第一电压输出端口、第一射频连接器1、第二射频连接器2、四刀十位开关3以及与所述四刀十位开关3的接口对应的回线结构电阻器4；其中，所述第一电流输入端口及所述第一电压输出端口具体为BNC型母头插座或N型母头插座。四刀十位开关3皆为镀银触点，具有低接触电阻和低热电势的特点。所述回线结构电阻器4采用低于标准温度系数及低于标准膨胀系数的电阻丝材料，在本实施例中选择电阻丝中选择了温度系数和膨胀系数很低的锰铜合金(Cu-Mn alloy/Manganin)或者以ISA合金Evanohm R/ISAOHM)为代表的镍铬合金(Ni-Cr alloy)。它们在20℃～50℃的温度范围内，温度系数都可以低至20ppm/℃，膨胀系数也可以低于20ppm/℃。

在本实施例中，回线型结构电阻器属于mΩ量级的大功率低分布参数的交值流电阻器，采用了低温度系数、低膨胀系数的电阻丝/电阻元件以中心对称方式均匀焊接在高频率响应、低膨胀系数、低损耗的基板之上，并用四根引线引出两个电流端，两个电压端。两个电流引出端在基板的一侧，两个电压引出端在基板的另一侧。为了保证良好的散热性能和低损耗参数，大功率回线型结构电阻器整体采用了开放式结构。该构型电阻器，在制造过程中电阻丝/交流电阻元件紧贴在稳定的基板之上，通过焊接完成安装。随后对电阻器整体进行高低温处理来释放塑性形变带来的应力，并在表面喷涂丙烯酸酯密封胶，使其具有良好的长期稳定性。则只需要使用不同数量和阻值的电阻丝/交流电阻元件即可。

所述第一电流输入端口与所述第一射频连接器1的输入端连接，所述第一电压输出端口与所述第二射频连接器2的输出端连接；所述四刀十位开关3的第一端及所述四刀十位开关3的第二端与所述第一射频连接器1的输出端连接，所述四刀十位开关3的第三端及所述四刀十位开关3的第四端与所述第一射频连接器1的输入端连接，所述四刀十位开关3的一个档位的四层接口分别与所述回线结构电阻器4的电流高端、所述回线结构电阻器4的电流低端、所述回线结构电阻器4的电压高端及所述回线结构电阻器4的电压低端连接。

工作原理：

被测仪器输出一个测试电流信号(交流/直流)，通过第一电流输入端口流入第一射频连接器1，再通过四刀十位开关3的第一端及通过四刀十位开关3的第二端(即是四刀十进位开关的其中两刀)流入回线结构电阻器4，在该回线电阻上产生的电压信号则通过四刀十位开关3的第三端及四刀十位开关3的第四端发送至第二射频连接器2，电压信号经第二射频连接器2通过第一电压输出端口返回至被测仪器，被测仪器电流电压法可以测得该mΩ电阻的阻值，与电阻箱的标准值比较，即可得知其偏差。

由此可见，通过低于标准温度系数及低于标准膨胀系数的回线结构电阻器4，保证了毫欧量级电阻的阻值测量装置具有优良的频率响应平坦性以及极小的相位偏移，而且由于回线结构电阻器4具备低于标准温度系数及低于标准膨胀系数，从而能够在很宽的电流范围内都能实现稳定的电阻特性。而且可以输入最高达10A/DC～1kHz的交直流大电流对其进行电阻值的标定和校准测量，从而实现从mΩ量级交直流阻值的准确传递。

进一步地，所述回线结构电阻器4为中心对称型回线结构电阻器4。在本实施例中，屏蔽式引线为单股同轴式编织铜丝铝箔屏蔽铜芯线。

具体地，这种中心对称回线型结构可以令电阻器中每一电阻丝/交流电阻元件相互间磁场以及外部磁场带来的影响最小。进一步地，所述毫欧量级电阻的阻值测量装置中的元器件均通过屏蔽式引线连接。

具体地，由于通过屏蔽式引线连接所述毫欧量级电阻的阻值测量装置中的元器件，使得毫欧量级电阻的阻值测量装置在测量的过程中，屏蔽效果更好。

本实用新型还提供了一种电阻阻值测量设备，包括：毫欧量级电阻的阻值测量装置以及欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置。

所述欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置包括：香蕉插座连接器5、多个单刀十进制开关6、与所述单刀十进制开关6一一对应的多个交直流电阻器7以及欧姆量级至兆欧量级电阻的测试端口；其中，所述交直流电阻器7为直插式交直流电阻器7。在本实施例中，插式交直流电阻器7为精密合金箔无感交直流两线电阻器，采用低温度系数的合金电阻箔，由蚀刻机蚀刻而成，引出两条引脚后加以环氧树脂封装。所述单刀十进制开关6皆为镀银触点，具有低接触电阻和低热电势的特点。所述香蕉插座连接器5为铜镀金低热电势插座。

多个所述单刀十进制开关6依次串联以形成单刀十进制开关6组，多个所述单刀十进制开关6的输出端分别连接有所述交直流电阻器7，所述单刀十进制开关6组两端的两个单刀十进制开关6的输入端分别与所述香蕉插座连接器5的两个输出端连接；所述香蕉插座连接器5的输入端与所述欧姆量级至兆欧量级电阻的测试端口连接。

在本实施例中，欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置，交直流电阻器7分别安装在单刀十进制开关6之上。多个单刀十进制开关6则安装固定在电阻箱前面板上，相互之间使用所述屏蔽式引线进行串联，两端引线分别焊接在两个香蕉式插座上。该香蕉插座安装在前面板之上，是Ω至MΩ量级阻值量程档位的测试端口

进一步地，多个所述单刀十进制开关6通过屏蔽式引线依次串联以形成单刀十进制开关6组，所述单刀十进制开关6组两端的两个单刀十进制开关6的输入端分别与所述香蕉插座连接器5的两个输出端通过屏蔽式引线连接。

进一步地，还包括：全屏蔽型机箱；

所述毫欧量级电阻的阻值测量装置以及所述欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置均设置于所述全屏蔽型机箱内。

进一步地，所述设备还包括：支架；该支架主要由级联式金属支柱组成，连接方式为螺纹连接。金属支柱的两端，一端为公螺纹，另一端为母螺纹，每四根支柱固定一块中心回线结构电阻器4基板的四角。每一块电阻器基板为一层，该电阻箱内部通过支柱的级联叠加多层电阻器，并且安装在串联的单层十进制开关后方，充分利用了电阻箱体的立体空间，从而压缩了电阻箱的体积，减小了电阻阻值测量设备的体积，保证了电阻阻值测量设备的便携性。

在本实施例中，引线屏蔽层与机箱金属外壳体、开关转轴、开关金属背板、金属结构支架处于等电位。且电阻阻值测量设备的机箱外形尺寸小于500mm(宽)×126mm(高)×145mm(深)，重量不超过5.2kg，保证了电阻阻值测量设备的便携性。

综上所述，本实用新型提供的一种电阻阻值测量设备由于采用了毫欧量级电阻的阻值测量装置以及欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置，从而实现从mΩ至MΩ量级交直流阻值的准确传递。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其它各种等效的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种毫欧量级电阻的阻值测量装置，其特征在于，包括：第一电流输入端口、第一电压输出端口、第一射频连接器、第二射频连接器、四刀十位开关以及与所述四刀十位开关的接口对应的回线结构电阻器；

所述第一电流输入端口与所述第一射频连接器的输入端连接，所述第一电压输出端口与所述第二射频连接器的输出端连接；

所述四刀十位开关的第一端及所述四刀十位开关的第二端与所述第一射频连接器的输出端连接，所述四刀十位开关的第三端及所述四刀十位开关的第四端与所述第一射频连接器的输入端连接，所述四刀十位开关的一个档位的四层接口分别与所述回线结构电阻器的电流高端、所述回线结构电阻器的电流低端、所述回线结构电阻器的电压高端及所述回线结构电阻器的电压低端连接；

其中，所述回线结构电阻器采用在20℃到50℃的温度范围内，温度系数小于50ppm/℃、膨胀系数小于30ppm/℃的电阻丝材料。

2.根据权利要求1所述的毫欧量级电阻的阻值测量装置，其特征在于，所述回线结构电阻器为中心对称型回线结构电阻器。

3.根据权利要求1所述的毫欧量级电阻的阻值测量装置，其特征在于，所述毫欧量级电阻的阻值测量装置中的元器件均通过屏蔽式引线连接。

4.根据权利要求1所述的毫欧量级电阻的阻值测量装置，其特征在于，

所述第一电流输入端口及所述第一电压输出端口具体为BNC型母头插座或N型母头插座。

5.一种电阻阻值测量设备，其特征在于，包括如权利要求1-4任一所述的毫欧量级电阻的阻值测量装置以及欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置；

所述欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置包括：香蕉插座连接器、多个单刀十进制开关、与所述单刀十进制开关一一对应的多个交直流电阻器以及欧姆量级至兆欧量级电阻的测试端口；

多个所述单刀十进制开关依次串联以形成单刀十进制开关组，多个所述单刀十进制开关的输出端分别连接有所述交直流电阻器，所述单刀十进制开关组两端的两个单刀十进制开关的输入端分别与所述香蕉插座连接器的两个输出端连接；所述香蕉插座连接器的输入端与所述欧姆量级至兆欧量级电阻的测试端口连接。

6.根据权利要求5所述的电阻阻值测量设备，其特征在于，多个所述单刀十进制开关通过屏蔽式引线依次串联以形成单刀十进制开关组，所述单刀十进制开关组两端的两个单刀十进制开关的输入端分别与所述香蕉插座连接器的两个输出端通过屏蔽式引线连接。

7.根据权利要求5所述的电阻阻值测量设备，其特征在于，所述交直流电阻器为直插式交直流电阻器。

8.根据权利要求5所述的电阻阻值测量设备，其特征在于，还包括：全屏蔽型机箱；

所述毫欧量级电阻的阻值测量装置以及所述欧姆量级至兆欧量级电阻的阻值测量装置均设置于所述全屏蔽型机箱内。

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