CN2733368Y - 膜状电阻或片状电阻精密测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电阻测量装置，特别是涉及一种膜状电阻或片状电阻精密测量装置。该测量装置含有框架，电阻测量电极，压力调整机构，弹簧施压机构和拉力机构，上、下两个测量电极分别经绝缘材料层与压力调整机构的上压头的下表面和下压头的上表面固定连接，压力调整机构的下压头的下表面与弹簧施压机构的压块的上表面通过滚珠及与滚珠匹配的凹球面配合连接。本实用新型测量装置可自动调整上、下平面电极与被测电阻的接触面积，定位灵活，可保证电阻与电极最大面积接触，弹簧施压机构可根据不同的被测电阻材质调整压力值，减小片状电阻或膜状电阻变形，有效减小系统测量误差，提高测量精度，有助于实现片状或膜状电阻可靠、准确、精密测量。

Description

膜状电阻或片状电阻精密测量装置

一.技术领域：本实用新型涉及一种电阻测量装置，特别是涉及一种膜状电阻或片状电阻精密测量装置。

二.背景技术：电阻测量在计算机、电子、仪器仪表、化工、家用电器、建筑、交通工具、武器和科学实验等领域，具有重要的意义。目前对于电阻的测量，常用的方法是用万用表直接测量以及探针定位法，这些都是一种点对点的测量方法，对于常用的带有两端或三端引线的以及长度(或厚度)远大于截面积的电阻进行测量较为有效，但对于膜状电阻或片状电阻的测量，面积几何尺寸远大于厚度，电流的分布效应必须考虑，显然上述常用的测量方法，其精度是远远达不到的。尤其在膜状电阻或片状电阻的材质较软或强度低的情况下，测量电极会使其严重变形或破损，上述测量方法完全不适用。而目前对于膜状电阻或片状电阻的测量，在相关行业领域还没有发现较好的、精密的测量仪器投入使用，甚至有关同类产品的开发，也没有相应的资料可寻。

三.实用新型内容：针对背景技术不足，本实用新型提出一种膜状或片状电阻精密测量装置，根据欧姆定理采用大面积接触，配用高精稳压电源，同时记录电压和电流，可实现膜状电阻或片状电阻精密测量，精度达到毫欧级。

实用新型采用的技术方案：一种膜状电阻或片状电阻精密测量装置，含有框架，电阻测量电极，压力调整机构，弹簧施压机构和拉力机构，压力调整机构的调节螺杆与框架的上横梁板螺纹连接，上、下两个测量电极分别经绝缘材料层与压力调整机构的上压头的下表面和下压头的上表面固定连接，压力调整机构的下压头的下表面在与安装在下横梁板上的弹簧施压机构的压块的上表面通过滚珠及与滚珠匹配的凹球面配合连接，拉力机构的拉绳穿过下横梁板中部通孔固定在弹簧施压机构的压块下表面。

所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，压力调整机构含有上压头、下压头、调节螺杆和标尺、指针，调节螺杆与框架上横梁板螺纹配合，其上端安装横向加力杆或加力手轮，螺杆下端与上压头上表面的压力窝活动匹配连接，电阻测量电极的外形与上、下压头相匹配，在两测量电极的侧面设有电流测量接线和电压测量接线，标尺固定在上横梁板下表面调节螺杆附近，悬重向下，指针固定在上压头的上表面一侧，指针能在标尺上、下滑动。

所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，弹簧施压机构安装于框架下横梁板中部上表面，含有套筒、压块和弹簧，弹簧套装在套筒中，弹簧上端安放压块，压块外缘与套筒匹配，压块上表面中央设有凹球面与滚珠配合。

所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，拉力机构为电磁阀式，拉绳的上端固定在弹簧施压机构的压块的下表面，拉绳下端连接电磁吸合构件，其电源为外接电源，拉力机构或为脚踏式，拉绳的下端连接脚踏板，拉力机构也可为气压式，或液压式。

所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，上、下压头为导体材料，其下、上相对接触面分别通过绝缘材料固定连接电阻测量电极；上、下压头为绝缘材料，其下、上相对接触面分别直接固定连接电阻测量电极，电压测量接线靠近被测电阻，电压测量接线和电流测量接线连接测量仪器或测量电路。

所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，上、下两个电阻测量电极采用纯银板或镀银金属板，表面光洁度达1.6以上，上、下压头外形为圆形，或为正多边形，或为长方形。

所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，框架外形为正方形框架，或为长方形框架，或为近似正三角形框架，或为等腰梯形框架，或为正多边形框架，上横梁板形状为近似正三角形，或为矩形，或为正方形，或为等腰梯形，或为多边形，下横梁板形状和上横梁板的形状可相同或不相同，面积可相同或放大，框架为开放式结构。

本实用新型的有益积极效果：

1、弹簧施压机构的压块通过滚珠支撑压力调整机构的下压头，自动调整上、下两个平面电极与被测电阻的接触面积，定位灵活，尤其在被测电阻上、下两面不严格平行的情况下，也能保证被测电阻与电极最大面积可靠接触；弹簧施压机构可根据不同的被测电阻材质调整压力值，减小片状电阻或膜状电阻变形，尤其对那些质地较软的非金属电阻测量的影响效果较为明显，该测量装置可有效减小系统误差，提高测量精度，有助于实现片状或膜状电阻可靠、准确、精密测量。

2、本实用新型测量装置，电极采用光洁度为1.6以上的纯银板或镀银板，性质稳定，电阻率低，可有效防止电极氧化，降低接触电阻，减少系统误差，提高测量可靠性、稳定性。

3、电极引线包括电流引线和电压引线，分别直接从银电极引出，电压引线紧贴电极，排除电流引线与银电极之间的接触电阻的影响，进一步减小系统误差，提高测量精度。

4、设有拉力机构，操作人员取、放被测电阻非常方便，可显著提高工作效率，有利于降低生产成本。

5.本实用新型结构简单，操作使用方便，可有效提高测量精度，生产效率高，具有广阔的应用前景。

四.附图说明：

图1：膜状电阻或片状电阻精密测量装置结构示意图之一

图2：膜状电阻或片状电阻精密测量装置结构示意图之二

图3：图1所示膜状或片状电阻精密测量装置俯视图

图4：图2所示膜状或片状电阻精密测量装置俯视图

图5：膜状或片状电阻精密测量装置应用原理示意图

五.具体实施方式：

实施例一：参见图1、图3、图5，电阻精密测量装置含有框架3和电阻测量电极6、7，从两测量电极间引出电压测量接线20、电流测量接线21，在框架3中安装有压力调整机构，弹簧施压机构，拉力机构。两个测量电极6、7分别通过绝缘板5固定在压力调整机构的上压头4的下表面和下压头8的上表面，下压头8的下表面和弹簧施压机构的压块10上表面之间装设有滚珠9，压力调整机构还包括调节螺杆1和加力杆16，指示调节螺杆位置的指针22和标尺23。调节螺杆1与框架3上横梁板2中心位置开设的螺孔配合，其上部伸出框架上横梁板外，上端横向安装加力杆16，或安装加力手轮，调节螺杆1下端与上压头4活动连接。测量电极6、7采用纯银板或表面镀银金属板，表面光洁度达1.6以上，用于测量时，将片状或膜状电阻放在上、下两测量电极之间，从两电极引出的电流测量接线和电压测量接线连接测量仪器。

弹簧施压机构包括套筒13、弹簧12和压块10。弹簧施压机构的压块10的上表面和下压头8的下表面中心位置设有凹球面槽，滚珠9置于凹球面槽内。压块10的下部与测量装置框架3的下横梁板14上表面之间装有弹簧12，压块10与弹簧12套装在固定在框架下横梁板14上表面的套筒13内部。

本实施例的拉力机构含有电磁阀15和拉绳11，拉绳11上端固定在弹簧施压机构的压块10的下表面，拉绳11穿过弹簧12从框架下横梁板14上开设的小孔穿出，拉绳11的另一端连接电磁阀15。本实施例片状(膜状)电阻精密测量框架为长方形，上、下横梁板形状均为为矩形，面积相等，框架为开放式结构，上、下横梁板矩形四个角采用四根立柱支撑，框架下部设支撑地脚，上、下压头与测量电极外露，便于电阻放入与取出。

本实用新型用于膜状电阻或片状电阻测量，测量原理如图5所示，采用精度很高的稳压电源。其操作方法如下：

(1)观察银电极表面是否干净，如有油污灰尘，用软布蘸酒精擦拭干净，

(2)接通电磁阀电源，使下压板下移，上、下压板分开，把片状(或膜状)电阻放入上、下电极之间，断开电源，弹簧释放，电极压紧电阻，

(3)调节压力调节螺杆，直到电压、电流值不再变化，读取电压、电流值，

(4)重复步骤(2)，取下片状(或膜状)电阻，

(5)同一类型的片状(或膜状)电阻测量重复步骤(1)、(2)、(4)，不同类型的片状(或膜状)电阻测量重复步骤(1)、(2)、(3)、(4)，

(6)测量完毕，调节压力调节螺杆，使弹簧完全释放，以备下次使用。

(7)计算电阻值(可采用单片机、集成电路，直接记录测量电流、电压值，直接计算由显示电路给出被测电阻值，即在步骤(3)即可直接读出被测电阻值)。

(8)消除接触电阻的影响。本实用新型通过电极材质、电极光洁度、电流、电压引线、压力调整机构和弹簧施压机构等方面的设计，大幅度减小了电阻测量的系统误差。但是，因为膜状电阻或片状电阻常常具有很低的阻值，如毫欧(10^-3Ω)甚至微欧(10^-6Ω)量级，这种情况下就必须考虑电极和被测电阻之间的接触电阻所引入的误差。方法如下：制作一系列同一材质同一面积但不同厚度的电阻，用本实验新型测出阻值后，制作厚度—阻值图。根据欧姆定律，厚度阻值为线性关系，将厚度外推至零所得阻值既为接触电阻。在使用单片机计算阻值的情况下，可增加接触电阻校正程序。

实施例二：参见图2、图4，本实施例电阻精密测量装置同实施例一不同之处在于：框架3前、后或左、右两侧面支撑板形状为等腰梯形，框架上、下横梁板形状均为长方形，上面支撑板面积小于下横梁板面积。其压力调整机构上、下压头均为绝缘材料，其下、上表面直接固定银电极，调节螺杆1上端有开孔17，可以穿入加力手柄，调节螺杆1下端通过法兰盘18和上压头4活动连接，19为测量装置支撑地脚。图中标号同实施例一相同的，代表意义相同，不重述。

实施例三：参见图2，本实施例和实施例二不同之处在于：框架为截锥体形，上、下横梁板形状均为近似正三角形，后侧面支撑板形状为为等腰梯形，或上、下三角形横梁板的三个角分别采用立柱支撑，上横梁板面积小于下横梁板面积。拉力机构为脚踏板式，拉绳的下端连接脚踏板。

实施例四：本实施例和实施例三不同之处在于：上、下横梁板形状均为近似等腰三角形，面积相等。

Claims (7)

1.一种膜状电阻或片状电阻精密测量装置，含有框架，电阻测量电极，压力调整机构，弹簧施压机构和拉力机构，其特征是：压力调整机构的调节螺杆与框架的上横梁板螺纹连接，上、下两个测量电极分别经绝缘材料层与压力调整机构的上压头的下表面和下压头的上表面固定连接，压力调整机构的下压头的下表面与安装在下横梁板上的弹簧施压机构的压块的上表面通过滚珠及与滚珠匹配的凹球面配合连接，拉力机构的拉绳穿过下横梁板中部通孔固定在弹簧施压机构的压块下表面。

2.根据权利要求1所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，其特征是：压力调整机构含有上压头、下压头、调节螺杆和标尺、指针，调节螺杆与框架上横梁板螺纹配合，其上端安装横向加力杆或加力手轮，螺杆下端与上压头上表面的压力窝活动匹配连接，电阻测量电极的外形与上、下压头相匹配，在两测量电极的侧面设有电流测量接线和电压测量接线，标尺固定在上横梁板下表面调节螺杆附近，悬重向下，指针固定在上压头的上表面一侧，指针能在标尺上、下滑动。

3.根据权利要求1所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，其特征是：弹簧施压机构安装于框架下横梁板中部上表面，含有套筒、压块和弹簧，弹簧套装在套筒中，弹簧上端安放压块，压块外缘与套筒匹配，压块上表面中央设有凹球面与滚珠配合。

4.根据权利要求1所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，其特征是：拉力机构为电磁阀式，拉绳的上端固定在弹簧施压机构的压块的下表面，拉绳下端连接电磁吸合构件，其电源为外接电源，拉力机构或为脚踏式，拉绳的下端连接脚踏板，拉力机构也可为气压式，或液压式。

5.根据权利要求1所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，其特征是：上、下压头为导体材料，其下、上相对接触面分别通过绝缘材料固定连接电阻测量电极；上、下压头为绝缘材料，其下、上相对接触面分别直接固定连接电阻测量电极，电压测量接线靠近被测电阻，电压测量接线和电流测量接线连接测量仪器或测量电路。

6.根据权利要求1～5任一项所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，其特征是：上、下两个电阻测量电极采用纯银板或镀银金属板，表面光洁度达1.6以上，上、下压头外形为圆形，或为正多边形，或为长方形。

7.根据权利要求1～5任一项所述的膜状电阻或片状电阻精密测量装置，其特征是：框架外形为正方形框架，或为长方形框架，或为近似正三角形框架，或为等腰梯形框架，或为正多边形框架，上横梁板形状为近似正三角形，或为矩形，或为正方形，或为等腰梯形，或为多边形，下横梁板形状和上横梁板的形状可相同或不相同，面积可相同或放大，框架为开放式结构。

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