CN2155023Y - 电阻误差百分比测试仪 - Google Patents

Abstract

一种电阻误差百分比测试仪，它由：模数转换译 码显示单元，测试用电源，开关，一组测试输入端子， 一同相比例放大器，一跟随器，和一组电阻支路组 成。本测试仪不仅结构简单造价低而且能消除测试 线的线电阻对测量带来的误差，它特别适用于低电阻 和低电阻误差百分比的测量。

Description

本实用新型涉及电阻测量，尤其涉及对低电阻和电阻误差百分比进行测量的测量仪器。

目前出现的如上海电表厂的电阻分选仪（SB829）等都是早期老产品，它们采用中小规模集成电路，大致有以下的缺点：1.结构复杂，体积庞大，造价高，使用不便。2.标准阻值仅是选定的几种。3.仅采用二线制、低电阻因引线电阻带来误差而不能测试。

至于哈尔滨电表厂、上海电表厂生产的毫欧表，微欧表，都是仅仅测量电阻的阻值，不能显示该电阻对于标称电阻的误差百分比，尚若要把这些表改为或者在这些表里增加误差百分比显示，通常会考虑增加一套微机系统，以便进行运算，同时对于标准值还得增加一套输入装置。这样仪表还得增加成本，加大体积。

除此电阻误差百分比测试采用大规模集成电路及LED数字显示的仪器目前还没有在市场上见到，但是在许多情况下，用户对于所测阻值往往要知道该阻值对于标称值的误差大小，例如电机、继电器、变压器的线包，电阻、电位器等生产厂家、测试上述各产品的阻值是为了判别该产品是否合格，而判别是否合格的关键在于测定阻值对于标准值的误差，比如误差是否超过1％等。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单的电阻误差百分比测试仪，该测试仪利用巧妙的接线方法，不仅使仪器结构简单、元器件少，而且能消除测试线的线电阻对测量带来的误差，因此它尤其适用于低电阻和低电阻误差百分比的测量。

本实用新型的电阻误差百分比测试仪包含：

一模数转换译码显示单元；一测试用电源；一开关组；一组测试输入端子；所述模数转换译码显示单元包含第一信号输入端和第二信号输入端，

其特征在于，

所述电阻误差百分比测试仪还包含：一同相比例放大器；一跟随器；一组电阻支路，

所述同相比例放大器由一运算放大器和一至少包含两个串接电阻的负反馈支路组成，所述反馈电阻支路的一端接于所述运算放大器的输出端；其另一端接于所述跟随器的输出端，

所述一组测试输入端子至少包含5个输入端子；即第一输入端子、第二输入端子、第三输入端子、第四输入端子和第五输入端子，

所述一组电阻支路至少包含3个电阻支路；它们分别为至少包含一个可变电位器的第一电阻支路和第二电阻支路，和一至少包含两个串接电阻的第三电阻支路，

所述第一电阻支路与所述第三电阻支路并联；所述并联的一端连于所述测试用电源端；所述并联的另一端连于所述第一输入端子；所述第三电阻支路中的所述两串接电阻的串接点连于所开关组；所述第一电阻支路的可变电位器的滑动端连于所述开关组；所述模数转换译码显示单元的第一信号端的一端连于所述测试用电源端；所述第一信号端的另一端连于所述开关组并通过所述开关组的控制与所述第三电阻支路的两串接电阻的串接点和所述第一电阻支路的可变电位器的滑动端两者之一电气接通，

所述同相比例放大器的输入正端连于所述第二输入端子；所述跟随器的输出端一方面连于所述第三输入端子，另一方面连于所述模数转换译码显示单元的所述第二信号输入端的一端；所述第二信号输入端的另一端连于所述同相比例放大器的输出端，

所述第五输入端子接地；所述第二电阻支路的一端连于所述测试用电源，其另一端和该电阻支路中的可变电位器的滑动端各连于所述开关组并通过开关控制使所述另一端与所述第四输入端子电气接通；所述跟随器的输入端连于所述开关组；所述第四输入端子也连于所述开关组；所述跟随器的输入端通过所述开关控制与所述第四输入端子和所述第二电阻支路中的电位器的滑动端二者之一电气接通，

所述第三电阻支路中的两串接电阻和所述同相比例放大器中的负反馈支路中的所述两串接电阻至少两者之一由可变电位器构成。

如上构成的本实用新型的电阻误差百分比测试仪不仅结构简单造价低，而且能消除测试线线电阻给测试带来的误差，它特别适合于低电阻和低电阻误差百分比的测量。

下面结合附图实施例详细描述本实用新型的结构和测量过程。

图1为本实用新型的电阻误差百分比测试仪结构原理图。

参见图1，本实用新型的电阻误差百分比测试仪包含：模数转换译码显示单元1；测试用电源V_＋；三刀（D₁、D₂、D₃）三掷（R₁、Z％、C％）连动开关D；一组测试输入端子（Z₁、Z₂、Z₃、Z₄、Z₅）。该仪器还包含：同相比例放大器2；跟随器3和一组电阻支路（R_A、R_B、R_C、R_D）。模数转换译码显示单元1包含第一信号输入端11和第二信号输入端12。每一电阻支路中各包含一电位器（W_A、W_B、W_C、W_D）。

上述组成的连接如图1所示，电阻支路R_C（第三电阻支路）和电阻支路R_B（第一电阻支路）并联，其并联的一端连于电源V的正端，并联的另一端连于输入端子Z₁（第一输入端子）。电阻支路R_C中的可变电位器W_C的中心滑动端连于开关D的刀D₁（第一刀）的掷R（第一掷）上，电阻支路R_B中的可变电位器W_B的中心滑动端连于开关D的刀D₁的掷C％（第三掷）上。

电阻支路R_A（第二电阻支路）的一端连于电源V的正端，其另一端连于开关D的刀D₃（第三刀）上，该电阻支路R_A中的可变电位器W_A的中心滑动端连于开关D的刀D₂（第二刀）的掷Z％（第二掷）上。

电阻支路R_D（第四电阻支路）作为同相比例放大器2的负反馈支路接入该放大器2的输出端和跟随器3的输出端之间，电阻支路R_D中的电位器W_D的滑动端连于同相比例放大器2的输入负端。

放大器2的输入正端连于输入端子Z₂（第二输入端子），跟随器3的输入正端连于开关D的刀D₂上，跟随器3的输出端一方面连于输入端子Z₃（第三输入端子）上、另一方面连于模数转换译码显示单元1上的第二信号输入端12的一端上，该输入端12的另一端连于放大器2的输出端上。模数转换译码显示单元1上的第一信号输入端11的一端连于开关D的刀D₁上，该输入端11的另一端连于电源的正端。

开关D的刀D₁的掷R与其掷Z％相连、开关D的刀D₂的掷Z％与其掷C％相连，开关D的刀D₂的掷R与刀D₃的掷C％相连并通过刀D₃的掷Z％连于输入端子Z₄（第四输入端子）上。输入端子Z₅（第五输入端子）连于电源V的负端（图1中的地端）。

电阻支路R_C、R_B两端还并接一电阻R_N1。

下面描述测量方法。

测电阻：模数转换译码显示单元1用于显示其第二信号输入端12与第一信号输入端11的两电压的比值，即显示U₁₂／U₁₁；被测电阻R_X如图所示通过输入端子Z₁上的测量线L₁（实线）和输入端子Z₂上的测量线L₂（实线）连于电阻R_X的端a；通过端子Z₄上的测量线L₃和端子Z₅上的测量线L₄连于被测电阻R_X的端b；设被测电阻R_X两端电压为U_X，放大器2的放大倍数为K，则U₁₂＝KU_X；测电阻时将开关D各刀连动置于掷R上，则：

(U₁₂)/(U₁₁) = (KU_x)/(αU_N) = (K·IR_x)/(α·IR_N) ;（R_N＝R_N1∥R_C∥R_B）＝ (K)/(αR_N) ·R_x

取 (K)/(αR_N) =10ⁿ，即可显示R_X的10ⁿ倍的值，当n＝1时正好显示R_X值。

测电阻误差百分比时：首先把开关D各刀置于掷Z％，并将测量线L₁从端a拆离并接于端子Z₃上，测量线L₂从端a拆离并接于端b（如图中虚线L’₁、L’₂所示）；调节电位器W_A使LED显示所需标准电阻值（也称为置标准值）；然后将开关D各刀置于掷C％，并使测量线L₁、L₂回复到端a（如图中实线L₁、L₂所示），使R_X＝0调节电位器W_B使LED显示－100.0％；再将被测电阻R_X接入，即可显示该被测电阻R_X相对于标准值的误差的百分比。

从上述测量方法可见，要使 (K)/(αRN) =10ⁿ，可改变放大倍数K或改变R_C（即第三）电阻支路的接入系数α。亦或同时改变K和α均可。调节电位器R_C可改变接入系数α；调节电位器W_D可改变放大量，因此电位器W_C和W_D，其中一个使用电位器，另一个可用两个串联电阻来代替。

至于三刀连动开关D，可用波段开关、或用受控继电器的触点来代替，也可用常用的电子线路开关来替代。

测试用电源V_＋，正、负电源均可。

本实用新型的电阻误差百分比测试仪按上述测量方法可消除测量线L₁、L₂、L₃和L₄的线电阻对测量电阻和电阻误差百分比的影响，因此它特别适用于测量低电阻和低电阻误差百分比。

如果改变放大器的放大倍数使n＝10或100时，只要放大器精度跟得上可提高测试精度，即可将原先三位半的测量可提高到四位半或五位半的测量。

电阻R_N1用于网络配电阻。电阻支路R_C中的上下串联电阻R_C1、R_C2，电阻支路R_B中的上下串联电阻R_B1、R_B2，电阻支路R_A中的上下串联电阻R_A1、R_A2电阻支路R_D中的上下串联电阻R_D1、R_D2它们用于各电位器的调试方便而设置的。上述电阻R_N1、R_C1、R_C2、R_B1、R_B2、R_A1、R_A2、R_D1、R_D2对完成本实用新型的发明目的都是并非必须的。

上述模数转换译码显示单元1属已有技术它可有各种类型和变化，如上海产PZ91直流数字电压表中的模数转换译码显示单元就可用于本实用新型。

Claims (3)

1、一种电阻误差百分比测试仪，它包含：一模数转换译码显示单元；一测试用电源；一开关组；一组测试输入端子；所述模数转换译码显示单元包含第一信号输入端和第二信号输入端，

其特征在于，

所述电阻误差百分比测试仪还包含：一同相比例放大器；一跟随器；一组电阻支路，

所述同相比例放大器由一运算放大器和一至少包含两个串接电阻的负反馈支路组成，所述负反馈电阻支路的一端接于所述运算放大器的输出端；其另一端接于所述跟随器的输出端，

所述一组测试输入端子至少包含5个输入端子；即第一输入端子、第二输入端子、第三输入端子、第四输入端子和第五输入端子，

所述一组电阻支路至少包含3个电阻支路；它们分别为至少包含一个可变电位器的第一电阻支路和第二电阻支路，和一至少包含两个串接电阻的第三电阻支路，

所述第一电阻支路与所述第三电阻支路并联；所述并联的一端连于所述测试用电源端；所述并联的另一端连于所述第一输入端子；所述第三电阻支路中的所述两串接电阻的串接点连于所述开关组；所述第一电阻支路的可变电位器的滑动端连于所述开关组；所述模数转换译码显示单元的第一信号端的一端连于所述测试用电源端；所述第一信号端的另一端连于所述开关组并通过所述开关组的控制与所述第三电阻支路的两串接电阻的串接点和所述第一电阻支路的可变电位器的滑动端两者之一电气接通，

所述同相比例放大器的输入正端连于所述第二输入端子；所述跟随器的输出端一方面连于所述第三输入端子，另一方面连于所述模数转换译码显示单元的所述第二信号输入端的一端；所述第二信号输入端的另一端连于所述同相比例放大器的输出端，

所述第五输入端子接地；所述第二电阻支路的一端连于所述测试用电源，其另一端和该电阻支路中的可变电位器的滑动端各连于所述开关组并通过开关控制使所述另一端与所述第四输入端子电气接通；所述跟随器的输入端连于所述开关组；所述第四输入端子也连于所述开关组；所述跟随器的输入端通过所述开关控制与所述第四输入端子和所述第二电阻支路中的电位器的滑动端二者之一电气接通，

所述第三电阻支路中的两串接电阻和所述同相比例放大器中的负反馈支路中的所述两串接电阻至少两者之一由可变电位器构成。

2、如权利要求1所述的测试仪，其特征在于，所述第一电阻支路与所述第三电阻支路并联的支路上还并接一电阻。

3、如权利要求1所述的测试仪，其特征在于，每个所述第一电阻支路、第二电阻支路、第三电阻支路和所述反馈电阻支路中，上下各串联一电阻。

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