CN219552539U - 一种电阻测量值的验证装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电阻测量值的验证装置，包括：电压比较模块、控制模块、电阻矩阵模块和验证值确定模块。电压比较模块用于接收外部电压值，并将外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值进行比较；控制模块用于控制电阻矩阵模块的电阻值；电阻矩阵模块用于改变电阻矩阵模块的电阻值，来改变电阻矩阵模块的两端电压值；验证值确定模块用于在外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值相等时，将电阻矩阵模块的电阻值作为验证值确定。本申请提出的电阻测量值的验证装置，可以实现对上拉电阻的验证值获取过程的自动化，从而解决了现有技术中由于人为因素易导致最终验证结果存在偏差的问题，提高了验证结果的准确性。

Description

一种电阻测量值的验证装置

技术领域

本申请涉及电阻测量技术领域，尤其涉及一种电阻测量值的验证装置。

背景技术

上拉电阻一般是一端接电源，一端接芯片管脚的电路中的电阻。上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平,电阻同时起限流作用。上拉电阻通常是根据电路需要进行设计的，主要目的是为了防止干扰，增加电路的稳定性。

在平常的测试过程中，得到上拉电阻的测量结果后，通常需要对该测量结果进行验证。而现有技术中的验证手段，通常都是采用人工的方式对测量过程中使用的测量方法进行机械重复式的执行操作。这种方法难以避免地会在验证过程中因为人为因素使得验证结果产生误差。例如，在使用万用表测量上拉电阻时，由于测量操作不规范，造成最终结果存在偏差。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种电阻测量值的验证装置，旨在标准化上拉电阻的测量值的验证流程，提高对上拉电阻的测试结果验证的准确性。本申请提供了一种电阻测量值的验证装置，技术方案如下：

一种电阻测量值的验证装置，其特征在于，所述装置包括：电压比较模块、控制模块、电阻矩阵模块和验证值确定模块；

所述电压比较模块用于接收外部电压，并将外部电压值与所述电阻矩阵模块的两端电压值进行比较；

所述控制模块用于控制所述电阻矩阵模块的电阻值；

所述电阻矩阵模块用于连接待测的目标电阻，及通过改变所述电阻矩阵模块的电阻值，来改变所述电阻矩阵模块的两端电压值；

所述验证值确定模块，用于在所述外部电压值与所述电阻矩阵模块的两端电压值相等时，根据此时的所述电阻矩阵模块的电阻值确定所述目标电阻的验证值。

可选地，所述电阻矩阵模块包括多个子模块，所述多个子模块中的每个子模块包括至少一个继电器和至少一个电阻。

可选地，所述电阻矩阵模块中的多个子模块包括第一子模块，所述第一子模块包括第一继电器、第一电阻和第二继电器，其中，第一继电器与第一电阻串联后，与第二继电器并联连接。

可选地，所述电阻矩阵模块中的多个子模块还包括第二子模块，所述第二子模块与所述第一子模块串联连接，其中，所述第二子模块包括第三继电器、第二电阻和第四继电器，其中，第三继电器与第二电阻串联后，与第四继电器并联连接，构成第二子模块，其中，所述第二电阻与所述第一电阻的阻值不同。

可选地，所述控制模块具体用于通过控制所述电阻矩阵模块中的多个子模块中各个继电器的开合状态，来控制电阻矩阵模块的电阻值。

可选地，所述电压比较模块具体用于将所述外部电压值与所述电阻矩阵模块的两端电压值的比较结果转化为电平信号，并将所述电平信号向所述控制模块发送。

可选地，所述控制模块具体用于接收所述电压比较模块发送的电平信号，根据所述电平信号控制所述电阻矩阵模块的电阻值。

可选地，所述控制模块具体用于在所述电平信号表示外部电压值大于所述电阻矩阵模块的两端电压值时，增大所述电阻矩阵的电阻值，在所述电平信号表示外部电压值小于所述电阻矩阵模块的两端电压值时，减小所述电阻矩阵的电阻值。

可选地，所述目标电阻一端与电阻矩阵模块连接，一端与电源连接，所述验证值确定模块具体用于获取目标电阻连接的电源电压值，根据所述电源电压值、所述外部电压值以及此时所述电阻矩阵模块的电阻值确定目标电阻的验证值。

可选地，所述装置还包括：测量值获取模块和验证模块；

测量值获取模块，用于获取目标电阻的测量值；

验证模块，用于将所述测量值与所述验证值进行比较，以验证所述目标电阻的测量结果。

相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：本申请提供的装置通过将外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值进行比较，在外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值相等时，将此时电阻矩阵模块的电阻阻值作为验证值确定。由此，可以实现对上拉电阻的验证值获取过程的自动化，完善了对电阻测量值进行验证的流程，从而减少了人为因素对验证过程的影响，提高了验证结果的准确性。同时，本申请提供的装置通过较为简单的控制器件及电路逻辑，简化了验证流程，降低了对上拉电阻的测试结果验证所需的成本。

附图说明

为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电阻测量值的验证装置的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电阻测量值的验证装置的一种具体设计结构示意图；

图3为本申请实施例提供电阻测量值的验证装置的另一种具体设计结构示意图。

具体实施方式

正如前文所述，对于上拉电阻的电阻测量值的验证，通常都是采用的人工的方式多次重复操作测量过程中使用的测量方法，直至得到的验证值与测量值之间的误差不超过一定范围，才能验证通过。但是由于这种方法需要操作人员多次进行繁琐的测量操作，不仅耗费成本，而且在验证过程中出现的不规范操作容易导致在对测量结果的验证过程中产生细微的差别，导致最终的验证结果不准确。

有鉴于此，本申请提供了一种电阻测量值的验证装置，包括：电压比较模块、控制模块、电阻矩阵模块和验证值确定模块。电压比较模块用于接收外部电压值，并将外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值进行比较；控制模块用于控制电阻矩阵模块的电阻值；电阻矩阵模块用于改变电阻矩阵模块的电阻值，来改变电阻矩阵模块的两端电压值；验证值确定模块用于在外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值相等时，将电阻矩阵模块的电阻值作为验证值确定。本申请提出的电阻测量值的验证装置，可以实现对上拉电阻的验证值获取过程的自动化，从而解决了现有技术中由于人为因素易导致最终验证结果存在偏差的问题，提高了验证结果的准确性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供的装置可应用于测量上拉电阻时的测量验证设备。本申请在实际应用中，也可以作为一个上拉电阻验证装置，该上拉电阻验证装置可以有两个外置接口及一个阻值显示器。在验证上拉电阻的测量值时，将该上拉电阻验证装置的第一外置接口与待验证上拉电阻的针脚处连接，并将外部注入电压接入该上拉电阻验证装置的第二外置接口。在该上拉电阻的验证装置的阻值显示器上的数字不动时，读取当前显示数值，与获得到待验证上拉电阻的测量值进行对比，以验证该测量值的准确性。当然，该验证装置也可以直接获取待验证上拉电阻的测量值，与得到的验证值进行对比后直接输出验证结果，节省了人工成本。

下面结合参考附图与实施方式来对本方案的申请进行详细说明。

参见图1，图1为本申请实施例提供的电阻测量值的验证装置的一种具体结构示意图，包括：电压比较模块101、控制模块102、电阻矩阵模块103和验证值确定模块104。

电压比较模块101，用于接收外部电压值，并将外部电压值与电阻矩阵模块103的两端电压值进行比较。

其中，本电阻测量值的验证装置需要从装置外部接收注入电压，用于确定电阻矩阵模块103两端的电压值。在一些实施例中，该外部注入电压由装置中的电压比较模块接收，该外部注入电压的电压值可以根据目标待验证的上拉电阻一端连接的电源电压值确定。例如，为了计算简单，外部电压值可以为目标待验证的上拉电阻一端连接的电源电压值的二分之一。当然，也可以预先设定外部电压值，也不影响本申请实施例的正常实现。

在一些实施例中，该电压比较模块在实际应用中可以为电压比较器。电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。常用的电压比较器有单限比较器、滞回比较器、窗口比较器及三态电压比较器等，在实际应用中可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。电压比较器的功能主要是比较两个电压的大小，用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系。由于比较器的输出只有低电平和高电平两种状态，所以电压比较器的结构比较简单，灵敏度高。当然，也可以采用改进了抗干扰能力的电压比较器来构成电压比较模块101，有利于维持本实施例提供的装置的稳定性。

控制模块102，用于控制电阻矩阵模块103的电阻值。

电阻矩阵模块103，用于连接待测的目标电阻，及通过改变电阻矩阵模块的电阻值，来改变电阻矩阵模块的两端电压值。

其中，电阻矩阵模块103包括了并联连接的若干组串联的电阻，而控制模块102可以通过控制电路的闭合方式来控制电阻矩阵模块103的整体电阻值。

以电阻矩阵模块103为继电器电阻矩阵为例，继电器电阻矩阵可以包括多个继电器和多个电阻。其中，继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。继电器通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。

此时，控制模块可以采用继电器驱动芯片，用于控制继电器工作来控制接入电路的电阻，从而控制电阻矩阵的整体电阻值。该器件具有大输出能力和超低功耗的优点，能够在接收到电压信号的同时，快速响应控制多个继电器。当然，也可以采用其他单片机作为控制模块，还可以通过其他单片机与若干三极管连接，来控制继电器触点的开关闭合，从而控制继电器电阻矩阵整体的电阻值。

在一些实施例中，电压比较模块101还可用于将外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值的比较结果转化为电平信号，并将该电平信号向控制模块102发送。控制模块103在接收到该电平信号后，若该电平信号表示外部电压值大于电阻矩阵模块的两端电压值，增大电阻矩阵的电阻值，若电平信号表示外部电压值小于电阻矩阵模块的两端电压值，减小电阻矩阵的电阻值。

验证值确定模块104，用于在外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值相等时，根据此时的电阻矩阵模块的电阻值确定目标电阻的验证值。

在一些可能的实现方式中，本申请提供的电阻测量值的验证装置还可以包括所述装置还包括：测量值获取模块和验证模块。其中，测量值获取模块，用于获取目标电阻的测量值；验证模块用于将获取的测量值与验证值进行比较，以验证目标电阻的测量结果。

本申请实施例提供的装置通过将外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值进行比较，在外部电压值与电阻矩阵模块的两端电压值相等时，将此时电阻矩阵模块的电阻阻值作为验证值确定。由此，可以实现对上拉电阻的验证值获取过程的自动化，完善了对电阻测量值进行验证的流程，从而减少了人为因素对验证过程的影响，提高了验证结果的准确性。

在本申请实施例中，上述图1所述的装置存在多种可能的设计结构方式，下面进行举例介绍。需要说明的是，下文介绍中给出的实现方式仅作为示例性的说明，并不代表本申请实施例的全部实现方式。

参见图2，图2为本申请实施例提供的电阻测量值的验证装置的一种具体设计结构示意图，包括：电压比较器201、控制芯片202和电阻矩阵203。

具体地，电阻矩阵203一端接地，另一端与待测电阻R1相连接。待测电阻R1为上拉电阻，一端与电阻矩阵203相连接，一端与电源VCC相连接。电压比较器201含有两个输入端。其中，一个输入端与外部电压相连接，另一个输入端与电阻矩阵203和待测电阻R1之间的连线相连接于A点。电压比较器的输出端与控制芯片202相连接。控制芯片202与电阻矩阵203相连接。

上述设计结构的具体工作过程为：在将待测电阻与验证装置连接后，从外部向电压比较器的一端输入端注入相应的电压。电压比较器201接收到A点处的电压值后，将A点电压值与外部电压值进行对比。若外部电压值小于A点电压值，电压比较器201输出低电平；若外部电压值大于A点电压值，电压比较器201输出高电平。为了控制A点的电压值的大小，在控制芯片202接收到电平信号后，若电平信号为高电平，控制电阻矩阵203增大自身的电阻值；若电平信号为低电平，控制电阻矩阵203减小自身的电阻值。当接收到电平信号由高电平转变为低电平或者由低电平转换为高电平时，A点电压值约等于外部电压值，控制芯片停止工作。由此，可以根据此时的电阻矩阵203的电阻值R₂，利用如下公式计算得到待测电阻的电阻验证值，从而验证待测电阻的测量值的准确性：由于Va＝R₂*Vcc/(R₁+R₂)，因此

R₁＝R₂*(Vcc-Va)/Va

其中，R₁为待测电阻的验证值，R₂为电阻矩阵203的电阻值，Va为A点处电压值，即外部注入电压值，Vcc为待测电阻R1连接的电源电压值。

在一些实现方式中，可以通过注入不同的外部电压值，多次获取待测电阻的验证值，从而对待测电阻的测试结果进行多次验证，提高了验证结果的准确性。由于可以实现对上拉电阻的验证值获取过程的自动化，解决了现有技术中由于人为因素易导致最终验证结果存在偏差的问题，通过简单的控制器件及电路逻辑，简化并规范了验证过程，降低了验证所需的成本。

在本申请实施例中，上述图1所述的电阻矩阵模块存在多种可能的设计结构，下面进行举例介绍。需要说明的是，下文介绍中给出的设计结构仅作为示例性的说明，并不代表本申请实施例的全部实现方式。

参见图3，该图为本申请实施例提供电阻测量值的验证装置的另一种具体设计结构示意图。在本申请提供的一种电阻矩阵模块中，具体包括：多个继电器和多个电阻。

在一些可能的实现方式中，电阻矩阵模块可以分为多个子模块，各个子模块串联连接。其中，每个子模块中的继电器都与控制模块直接相连。作为举例，该电阻矩阵模块中的第一子模块由如下方式构成：第一继电器K1与第一电阻R1串联后，与第二继电器K2并联连接，构成第一子模块。其中，继电器K1通过线路A1直接与控制模块相连，继电器K2通过线路B1直接与控制模块相连。其他子模块构成方式与第一子模块类似，每个子模块中的电阻的阻值可以相同，也可以不同。可选地，线路C1与外部接口相连，线路D1与其他模块相连。

第一子模块的具体工作原理如下：当控制模块的控制信号控制继电器K1闭合，继电器K2断开时，第一子模块的电阻值为R1的电阻值。当控制模块的控制信号控制继电器K1断开，继电器K2闭合时，第一子模块的电阻值为0。其他子模块的工作原理与上述第一子模块类似。

其中，继电器是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。继电器一般都有能反映一定输入变量的感应机构，能对被控电路实现“通”“断”控制的控制机构。继电器还具有对输入电路和输出电路进行隔离的作用，其中在多级放大电路的耦合中有时用到变压器进行耦合，以实现隔离作用。继电器，一般指的是电磁继电器，工作原理本质是用一个回路(一般是小电流)去控制另外一个回路(一般是大电流)的通断，而且这个控制过程中，两个回路一般是隔离的。继电器的基本原理，是利用了电磁效应来控制机械触点达到通断目的，给带有铁芯线圈通电，线圈电流产生磁场，磁场吸附衔铁动作通断触点，来控制电路闭合回路的通断。继电器的控制一般通过一个三极管来驱动。在继电器的驱动电路中一般都要在继电器的线圈两头加一个二极管以吸收继电器线圈断电时产生的反电势，防止干扰。

在本实施例中，通过控制继电器的开合状态，控制电阻矩阵整体的电阻值进行改变，从而改变电阻矩阵两端的电压值。控制电阻矩阵两端的电压值与外部电压值相同时，从而得到电阻矩阵两端的电压值，根据该电压值及电阻矩阵的电阻值就可以确定出待测上拉电阻的阻值，以作为验证值对待测上拉电阻的测量值进行验证，实现了上拉电阻验证的半自动化，避免了人工验证可能会造成的误差，提高了验证结果的准确度。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电阻测量值的验证装置，其特征在于，所述装置包括：电压比较模块、控制模块、电阻矩阵模块和验证值确定模块；

所述电压比较模块用于接收外部电压，并将外部电压值与所述电阻矩阵模块的两端电压值进行比较；

所述控制模块用于控制所述电阻矩阵模块的电阻值；

所述电阻矩阵模块用于连接待测的目标电阻，及通过改变所述电阻矩阵模块的电阻值，来改变所述电阻矩阵模块的两端电压值；

所述验证值确定模块，用于在所述外部电压值与所述电阻矩阵模块的两端电压值相等时，根据此时的所述电阻矩阵模块的电阻值确定所述目标电阻的验证值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电阻矩阵模块包括多个子模块，所述多个子模块中的每个子模块包括至少一个继电器和至少一个电阻。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电阻矩阵模块中的多个子模块包括第一子模块，所述第一子模块包括第一继电器、第一电阻和第二继电器，其中，第一继电器与第一电阻串联后，与第二继电器并联连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电阻矩阵模块中的多个子模块还包括第二子模块，所述第二子模块与所述第一子模块串联连接，其中，所述第二子模块包括第三继电器、第二电阻和第四继电器，其中，第三继电器与第二电阻串联后，与第四继电器并联连接，构成第二子模块，其中，所述第二电阻与所述第一电阻的阻值不同。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制模块具体用于通过控制所述电阻矩阵模块中的多个子模块中各个继电器的开合状态，来控制所述电阻矩阵模块的电阻值。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压比较模块具体用于将所述外部电压值与所述电阻矩阵模块的两端电压值的比较结果转化为电平信号，并将所述电平信号向所述控制模块发送。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块具体用于接收所述电压比较模块发送的电平信号，根据所述电平信号控制所述电阻矩阵模块的电阻值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块具体用于在所述电平信号表示外部电压值大于所述电阻矩阵模块的两端电压值时，增大所述电阻矩阵的电阻值，在所述电平信号表示外部电压值小于所述电阻矩阵模块的两端电压值时，减小所述电阻矩阵的电阻值。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述目标电阻一端与电阻矩阵模块连接，一端与电源连接，所述验证值确定模块具体用于获取目标电阻连接的电源电压值，根据所述电源电压值、所述外部电压值以及此时所述电阻矩阵模块的电阻值确定目标电阻的验证值。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：测量值获取模块和验证模块；

测量值获取模块，用于获取目标电阻的测量值；

验证模块，用于将所述测量值与所述验证值进行比较，以验证所述目标电阻的测量结果。