CN216209476U - 一种飞机传感器的电阻测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞机传感器的电阻测量仪，本实用新型利用第一电阻、第二电阻以及电阻箱组成的电桥来测量待测传感器的电阻，在测量过程中可通过电阻阻值调节拨盘调整电阻箱的总阻值，从而使电桥在测量时处于平衡状态，由此，即可保证被测传感器的电阻不受环境温度、电源以及内阻等因素的影响，降低了测量误差，提高了测量精度。

Description

一种飞机传感器的电阻测量仪

技术领域

本实用新型属于传感器测量领域，具体涉及一种飞机传感器的电阻测量仪。

背景技术

传感器是一种检测装置，其能够感受到被测量的信息，并能够将检测感受到的信息，按一定规律变换成电信号或其它所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示和控制等要求，是实现自动检测和自动控制必不可缺的器件之一。

在航空航天中，飞机的工作条件十分恶劣以及复杂，为能够得出飞机各种飞行参数以及工作状况，飞机上存在数以百计甚至上千的传感器，如陀螺仪、加速度计以及法向传感器等，因此，对于传感器的维护成为重中之重。

在传感器的维护过程中，常需要测量传感器的电阻值，而目前，通常采用欧姆表测量电阻，其存在以下不足：测量时受到测量表内部电源、内阻以及环境温度等因素的影响，测量误差较大，尤其是在环境温度变化较大的情况下，其误差更为明显，已无法满足飞机维护过程中，精度测量电阻的要求；因此，提供一种不受温度、电源等因素影响的电阻测量仪迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种飞机传感器的电阻测量仪，以解决现有采用欧姆表测电阻所存在的易受到环境温度、电源以及内阻等因素影响而导致的误差较大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种飞机传感器的电阻测量仪，包括：电阻阻值调节拨盘、电阻箱以及电阻测量单元；

所述电阻箱包括多个依次电连接的定值电阻，其中，多个定值电阻中的每个定值电阻均电连接所述电阻阻值调节拨盘，以进行阻值调节；

所述电阻测量单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第一检流计，其中，所述第一电阻一端通过所述第二电阻电连接所述电阻箱的输入接线柱，以组成电桥；

所述第一电阻与所述第二电阻的共连端电连接第一电源的负极，所述第一电源的正极电连接所述第三电阻的一端，所述第二电阻与所述电阻箱的共连端电连接第一检流计的一端；

所述第一电阻的另一端、所述第三电阻的另一端、所述第一检流计的另一端以及所述电阻箱的输出接线端分别作为测量端，电连接待测传感器。

基于上述公开的内容，本实用新型利用第一电阻、第二电阻以及电阻箱组成的电桥来测量待测传感器的电阻，在测量过程中可通过电阻阻值调节拨盘调整电阻箱的总阻值，从而使电桥在测量时处于平衡状态，由此，即可保证被测传感器的电阻不受环境温度、电源以及内阻等因素的影响，降低了测量误差，提高了测量精度。

在一个可能的设计中，所述第三电阻的另一端作为第一电流接线端，所述第一检流计的另一端作为第二电流接线端，所述电阻箱的输出接线柱作为第一电位测量端，所述第一电阻的另一端作为第二电位测量端；

所述第一电流接线端、所述第二电流接线端、所述第一电位测量端以及所述第二电位测量端分别电连接处于第一阻值范围之间的待测传感器。

在一个可能的设计中，所述电阻箱的输出接线柱以及所述第三电阻的另一端作为第三电位测量端，所述第一电阻的另一端以及所述第一检流计的另一端作为第四电位测量端，其中，所述第三电位测量端以及所述第四电位测量端分别电连接处于第二阻值范围之间的待测传感器。

在一个可能的设计中，所述第一阻值介于10^-4～10²Ω之间，所述第二阻值介于10²Ω～10⁶Ω之间。

基于上述公开的内容，本实用新型提供了两种不同阻值的测量电路，即当需要测量处于10^-4～10²Ω之间的待测传感器时，使用四端电路进行测量，即使用第一电流接线端以及第二电流接线端电连接待测传感器，然后输入电流，通过测量第一以及第二电位测量端的电压，从而得出待测传感器的阻值；而当阻值介于10²Ω～10⁶Ω之间时，则直接使用二端电路(也就是前述4个测量端均作为电位测量端)进行测量。

在一个可能的设计中，所述第一电阻以及所述第二电阻为11个电阻电连接组成的电桥。

在一个可能的设计中，所述电阻箱包括六个定值电阻，且六个定值电阻的阻值依次为1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω以及0.01Ω。

在一个可能的设计中，所述电阻阻值调节拨盘包括六个十进制阻值调节旋钮，且六个十进制阻值调节旋钮的单次调节的阻值依次为1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω以及0.01Ω。

在一个可能的设计中，所述电阻测量仪还包括：直流电位差测量电路，其中，所述直流电位差测量电路用于测量所述待测传感器的电动势和直流电压。

在一个可能的设计中，所述电阻测量仪还包括：可调电压输出电路，其中，所述可调电压输出电路用于向外部器件输出毫伏电压。

在一个可能的设计中，所述可调电压输出电路为8个电阻组成的桥式电路。

本实用新型获取的有效效果为：

(1)本实用新型利用第一电阻、第二电阻以及电阻箱组成的电桥来测量待测传感器的电阻，在测量过程中可通过电阻阻值调节拨盘调整电阻箱的总阻值，从而使电桥在测量时处于平衡状态，由此，即可保证待测传感器的电阻不受环境温度、电源以及内阻等因素的影响，降低了测量误差，提高了测量精度。

(2)本实用新型所提供的测量仪中设置有直流电位差测量电路以及可调电压输出电路，能够测量待测传感器的电动势和直流电压，以及向外输出毫伏电压，由此，扩展了测量功能，适用范围更广。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于测量第一阻值范围之间的电阻测量单元的具体电路图。

图2是本实用新型提供的用于测量第二阻值范围之间的电阻测量单元的具体电路图。

图3是本实用新型提供的电阻箱的具体电路图。

图4是本实用新型提供的第一电阻的具体电路图。

图5是本实用新型提供的直流电位差测量电路的电路原理图。

图6是本实用新型提供的可调电压输出电路的具体电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

实施例

如图1～6所示，本实施例所提供的飞机传感器的电阻测量仪，通过采用第一电阻、第二电阻以及电阻箱组成的电桥来测量待测传感器，从而在测量过程中，可通过阻值调节拨盘调节电阻箱的总电阻，以达到平衡电桥的目的，由此，即可保证被测传感器的电阻不受环境温度、电源以及内阻等因素的影响，降低了测量误差，提高了测量精度。

如图1所示，本实施例第一方面所提供的飞机传感器的电阻测量仪，可以但不限于包括：电阻阻值调节拨盘、电阻箱以及电阻测量单元；在本实施例中，举例所述电阻箱包括多个依次电连接的定值电阻，其中，多个定值电阻中的每个定值电阻均电连接所述电阻阻值调节拨盘，即通过电阻阻值调节拨盘，可将电阻箱中的每个定值电阻调节到不同的阻值，以便使用多个定值电阻组成不同阻值的电阻箱，从而使电阻箱具有不同的总阻值，以达到阻值调节的功能。

在本实施例中，使用电阻测量单元测量待测传感器的电阻值，参见图1和图2，下述提供电阻测量单元的其中一种具体结构：

在本实施例中，举例所述电阻测量单元可以但不限于包括：第一电阻A、第二电阻B、第三电阻RB以及第一检流计，前述各个部件的连接结构为：所述第一电阻A的一端通过所述第二电阻B电连接所述电阻箱的输入接线柱，以组成电桥；所述第一电阻A与所述第二电阻B的共连端电连接第一电源的负极，所述第一电源的正极电连接所述第三电阻RB的一端，所述第二电阻B与所述电阻箱的共连端电连接第一检流计的一端；而所述第一电阻A的另一端、所述第三电阻RB的另一端、所述第一检流计的另一端以及所述电阻箱的输出接线端分别作为测量端，电连接待测传感器。

前述电阻测量单元的工作原理为：第一电阻A和第二电阻B作为电桥的比例臂，而电阻箱作为电桥的均衡臂，第一检流计作为零值指示器；测量时，使用前述4个测量端连接待测传感器，调整电阻箱，使第一检流计指针指零，即可达到电桥平衡，最后，使用电桥方法测量待测传感器即可。

由此通过前述对电阻测量仪的详细描述，该电阻测量仪使用电桥测量待测传感器的电阻，并通过电阻阻值调节拨盘调整电阻箱的总阻值，待第一检流计的指针指零后，即可达到电桥平衡；由此，用电桥测量电阻，可保证待测传感器不受环境温度、电源以及内阻等因素的影响，降低了误差，提高了测量精度。

参见图1和图2所示，在本实施例中，电阻测量单元针对不同阻值范围的待测传感器具有不同的电路结构，下述进行一一阐述：

在本实施例中，举例电阻测量单元测量10^-4～10²Ω之间的电阻时，采用四端电路进行测量，即四端接线法；而测量10²Ω～10⁶Ω之间的电阻时，采用二端电路进行测量。

参见图1所示，图1则为采用四端电路测量待测传感器的电阻的电路原理图，即所述第三电阻RB的另一端作为第一电流接线端，所述第一检流计的另一端作为第二电流接线端，所述电阻箱的输出接线柱作为第一电位测量端，所述第一电阻A的另一端作为第二电位测量端；在测量时，将所述第一电流接线端、所述第二电流接线端、所述第一电位测量端以及所述第二电位测量端分别电连接处于第一阻值范围之间(即10^-4～10²Ω)的待测传感器，从而完成待测传感器电阻值的测量。

在本实施例中，小于100Ω的电阻采用四端接线法测量的原因为：当电阻较小时，测试引线(即测量端)的电阻和被测电阻相比已不能忽略不计，若仍采用两线测试方法将会导致误差增大，因此，采用四端接线法即可避免前述问题，其原理为：可认为第一电流接线端以及第二电流接线端作为电流端子，在测量时，通过一定的电流，然后通过第二电位测量端以及第一电位测量端测量电压，即测量电阻箱的输出接线柱与第一电阻A的另一端之间的电压，最后，利用欧姆定律即可得出待测传感器的电阻值。

参见图1，图1中的DW1和DW2则分别表示第一电位测量端以及第二电位测量端；DL1和DL2则分别表示第一电流接线端以及第二电流接线端。

参见图2所示，图2则为采用二端电路测量待测传感器的电阻的电路原理图，即电阻箱的输出接线柱以及所述第三电阻RB的另一端作为第三电位测量端，所述第一电阻A的另一端以及所述第一检流计的另一端作为第四电位测量端；在测量时，只需要将所述第三电位测量端以及所述第四电位测量端分别电连接处于第二阻值范围之间的待测传感器，即可完成阻值介于10²Ω～10⁶Ω之间的待测传感器的测量。

即使用二端电路测量待测传感器的电阻时，只需将待测传感器接入第三电位测量端以及第四电位测量端，然后测量第三电位测量端以及第四电位测量端之间的电压，最后，利用欧姆定律即可得出待测传感器的电阻值。

参见图2，图2中的DW3和DW4则分别表示第三电位测量端以及第四电位测量端。

在本实施例中，图2和图3中的第一电源E4可以但不限于为7.2V，而第三电阻RB则作为补充电阻，其阻值为定值，可以但不限于为100Ω。

在本实施例中，第一电阻A以及第二电阻B分别为11个电阻电连接组成的电桥，其电路结构参见图4所示，即图4中的R7～R15、Rax以及Rbx组成了第一电阻A以及第二电阻B，其实质为：通过调节前述电阻的阻值，从而得到不同阻值的第一电阻A以及第二电阻B。

在本实施例中，举例R7～R15的阻值比例可以但不限于如表1所示。

表1：

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13

R14

R15

R

8.99R

89.02R

810.05R

4088.4R

5R

4088.4R

810.05R

89.02R

在本实施例中，举例电阻Rax以及电阻Rbx的阻值可在调试过程中按需求调节。

下述提供一种电阻箱的其中一种电阻结构：

即本实施例中，举例电阻箱可以但不限于包括六个定值电阻(即图3中的R1～R6)，且六个定值电阻的阻值依次为1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω以及0.01Ω；参见图3，图3中的每一个电阻均可使用电阻阻值调节拨盘进行阻值的调节，而Rx+以及Rx-则表示输入接线柱以及输出接线柱。

在本实施例中，举例电阻阻值调节拨盘可以但不限于包括六个十进制阻值调节旋钮，且六个十进制阻值调节旋钮的单次调节的阻值依次为1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω以及0.01Ω；其中，十进制表示每个旋钮具有10挡，而每挡调节的阻值则是1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω以及0.01Ω。

在本实施例中，电阻阻值调节拨盘的原理与现有电阻测量仪上的阻值调节拨盘原理一致，于此不多加赘述。

由此通过前述对飞机传感器的电阻测量仪的详细描述，本实用新型通过采用第一电阻、第二电阻以及电阻箱组成的电桥来测量待测传感器的电阻，从而在测量过程中，可通过阻值调节拨盘调节电阻箱的总电阻，以达到平衡电桥的目的，由此，即可保证被测传感器的电阻不受环境温度、电源以及内阻等因素的影响，降低了测量误差，提高了测量精度。

如图5和图6所示，本实施例第二方面在实施例第一方面所提供的的飞机传感器的电阻测量仪的基础上，进行进一步的优化，即增加直流电位差测量电路，以测量待测传感器的电动势以及直流电压；以及增加可调电压输出电路，从而为外部器件输出毫伏电压。

参见图5所示，图5则为直流电位差测量电路，其原理为：利用补偿的方法来测量待测传感器的电动势和直流电压；其中，由第一开关以及第二开关闭合后形成的电阻部分形成电位差计的补偿电压，而均衡补偿则是靠电阻R3、R4、R5以及R6来实现的；在本实施例中，电阻R3、R4、R5以及R6为电阻箱中的定值电阻，其阻值分别为：10Ω、1Ω、0.1Ω以及0.01Ω。

参见图5所示，电阻R3、R4、R16、R17、电源B2以及第一开关则组成了第一测量电路，同理，电阻R5、R6、R18、R19以及电源B1则组成了第二测量电路，即通过闭合不同的开关，从而来调节量程。

在本实施例中，电源B1和B2由电池供电；且在测量时，将待测传感器接入图5中的X端口，并通过调节电阻R3、R4、R5以及R6，然后读出第二检流计的示数，即可得出测量结果。

在本实施例中，举例电阻R16的阻值介于0-100欧姆之间，而电阻R18的阻值则介于0-1000欧姆之间。

在本实施例中，举例可调电压输出电路为8个电阻组成的桥式电路，其具体电路可参见图6所示：

在图6中，R21为粗调电位器(其阻值可以但不限于为68Ω)，R27为微调电位器(阻值可以但不限于为330Ω)，同时，为提高均匀性，本实施例还加入了电阻R24以及电阻R26；而为了减小输出电阻，进而减小对电压调节极限的负载，本实施例在电压输出端并联了电阻R23，即图6中的U表示输出电压。

在本实施例中，举例可调电压输出电路的输出电压可以但不限于介于：-5～100mV之间。

由此通过前述设计，即可实现待测传感器的电动势以及直流电压测量，以及为外部器件输出毫伏电压，从而可为测量毫伏表提供输出电压信号，由此，即可提高测量仪的功能，使其适用性更广泛。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，包括：电阻阻值调节拨盘、电阻箱以及电阻测量单元；

所述电阻箱包括多个依次电连接的定值电阻，其中，多个定值电阻中的每个定值电阻均电连接所述电阻阻值调节拨盘，以进行阻值调节；

所述电阻测量单元包括第一电阻(A)、第二电阻(B)、第三电阻(RB)以及第一检流计，其中，所述第一电阻(A)的一端通过所述第二电阻(B)电连接所述电阻箱的输入接线柱，以组成电桥；

所述第一电阻(A)与所述第二电阻(B)的共连端电连接第一电源的负极，所述第一电源的正极电连接所述第三电阻(RB)的一端，所述第二电阻(B)与所述电阻箱的共连端电连接第一检流计的一端；

所述第一电阻(A)的另一端、所述第三电阻(RB)的另一端、所述第一检流计的另一端以及所述电阻箱的输出接线端分别作为测量端，电连接待测传感器。

2.如权利要求1所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述第三电阻(RB)的另一端作为第一电流接线端，所述第一检流计的另一端作为第二电流接线端，所述电阻箱的输出接线柱作为第一电位测量端，所述第一电阻(A)的另一端作为第二电位测量端；

所述第一电流接线端、所述第二电流接线端、所述第一电位测量端以及所述第二电位测量端分别电连接处于第一阻值范围之间的待测传感器。

3.如权利要求2所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述电阻箱的输出接线柱以及所述第三电阻(RB)的另一端作为第三电位测量端，所述第一电阻(A)的另一端以及所述第一检流计的另一端作为第四电位测量端，其中，所述第三电位测量端以及所述第四电位测量端分别电连接处于第二阻值范围之间的待测传感器。

4.如权利要求3所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述第一阻值介于10^-4～10²Ω之间，所述第二阻值介于10²Ω～10⁶Ω之间。

5.如权利要求1所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述第一电阻(A)以及所述第二电阻(B)为11个电阻电连接组成的电桥。

6.如权利要求1所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述电阻箱包括六个定值电阻，且六个定值电阻的阻值依次为1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω以及0.01Ω。

7.如权利要求1所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述电阻阻值调节拨盘包括六个十进制阻值调节旋钮，且六个十进制阻值调节旋钮的单次调节的阻值依次为1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω以及0.01Ω。

8.如权利要求1所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述电阻测量仪还包括：直流电位差测量电路，其中，所述直流电位差测量电路用于测量所述待测传感器的电动势和直流电压。

9.如权利要求1所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述电阻测量仪还包括：可调电压输出电路，其中，所述可调电压输出电路用于向外部器件输出毫伏电压。

10.如权利要求9所述的一种飞机传感器的电阻测量仪，其特征在于，所述可调电压输出电路为8个电阻组成的桥式电路。

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