專利名稱：環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓敏電阻參數(shù)的自動檢測裝置，尤其是對環(huán)型多電極的壓敏電阻的自動檢測，屬于電子元件檢測設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對于環(huán)型多電極壓敏電阻參數(shù)的自動檢測，源于上世紀(jì)八十年代中期從日本引進(jìn)的設(shè)備，目前尚無替代產(chǎn)品。該設(shè)備需要100V恒流源，是用分立元件構(gòu)成的。控制主機用早期PC機，用軟驅(qū)加載程序，用BASIC語言編制的控制程序進(jìn)行檢測控制，檢測數(shù)據(jù)直接打印。
它的恒流精度、穩(wěn)定性不高，只能簡單的顯示測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)只能打印不能保存，人機界面較差，系統(tǒng)穩(wěn)定性不高。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本實用新型的發(fā)明目的是提供一種工作穩(wěn)定，操作簡單，顯示清晰，檢測準(zhǔn)確的環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置。
技術(shù)方案本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置由信號采集電路、信號處理電路、輸出及顯示器所組成，其中，信號處理電路包括工控電腦，精密恒流源，信號采集電路包括電極控制電路，電壓選擇器，數(shù)字游標(biāo)卡尺，輸出及顯示器包括數(shù)字萬用表，打印機；該自動檢測裝置以工控電腦為核心，電極控制電路通過ISA總線插槽與工控電腦相接，數(shù)字萬用表、數(shù)字游標(biāo)卡尺分別通過RS232串行接口與工控電腦相接，精密恒流源的輸出端分別接電極控制電路、電壓選擇器，打印機通過USB接口與工控電腦相接。
精密恒流源由低壓整流濾波電路、12V穩(wěn)壓電路、精密電壓基準(zhǔn)電路、1mA恒流電路、10mA恒流電路、高壓整流濾波電路、穩(wěn)壓輸出電路所組成，其中低壓整流濾波電路、12V穩(wěn)壓電路、精密電壓基準(zhǔn)電路順序串聯(lián)連接，精密電壓基準(zhǔn)電路的輸出端分別接1mA恒流電路和10mA恒流電路，1mA恒流電路和10mA恒流電路的輸出端分別接插口“X2”，高壓整流濾波電路的輸出端接穩(wěn)壓輸出電路，穩(wěn)壓輸出電路的輸出端接插口“X2”。
電極控制電路由地址譯碼電路、電極選擇電路、電流選擇電路、啟動觸發(fā)電路、電源濾波電路所組成，其中地址譯碼電路的輸出端分別接電極選擇電路、電流選擇電路、啟動觸發(fā)電路；電流選擇電路的輸入端接插口“X6”，輸出端接電極選擇電路的輸入端；電極選擇電路的另一輸入端接插口“X3”，輸出端接插口“X5”；啟動觸發(fā)電路的另一輸入端接插口“X4”。
用工控電腦作為控制顯示器，它是系統(tǒng)的核心。用高精度恒流源給待測電極施加電流，恒流源的輸出電壓可分檔調(diào)節(jié)，輸出電流有1mA和10mA兩組。由工控電腦來進(jìn)行選擇切換。用電極控制電路來控制測量待測元件的電極，可以任意測量3----9個電極的元件，其輸出通過繼電器直接連到具有多個電極的檢測夾具上。工控電腦自動選擇要施加的電流和要測量的電極，由數(shù)字萬用表具體測量。數(shù)字萬用表是一5 1/2位表，它具有232數(shù)字接口，工控電腦通過該口讀取測量的結(jié)果。恒流源和電極控制電路做成兩塊印制電路板，直接裝在工控電腦的機箱中，以ISA總線與電腦主機相連。工作時，操控夾具，夾具上的微動開關(guān)向工控電腦發(fā)出一信號，工控電腦在收到這一信號后通過電極控制電路自動選擇應(yīng)施加在待測電極間的電流值，并測量施加1mA時的電壓值；10mA時的電壓值；-10mA時的電壓值。計算出非線性系數(shù)；極性率，一并將其放在顯示器的一行顯示。完成一組測量時(一組最大為一百個元件)，可對該組元件進(jìn)行統(tǒng)計運算，找出該組元件每一個參數(shù)的最大值；最小值；平均值；離散度，并判斷合格率?？蓪υ摻M數(shù)據(jù)進(jìn)行存盤保存，也可打印輸出。
有益效果本實用新型的環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置為一種工作穩(wěn)定，操作簡捷，顯示清晰，檢測準(zhǔn)確的自動檢測裝置?？勺詣訙y量各相鄰電極之間在分別施加了1mA；10mA；-10mA電流時的電壓值，並計算出相關(guān)參數(shù)的自動檢測系統(tǒng)。提供恒流源的恒流精度小于0.1％，用PIII級工控電腦作為操作主機，用WINDOWS操作系統(tǒng)，用VC++編制控制檢測程序，可以準(zhǔn)確地測出數(shù)據(jù)，在屏幕上可以完整的顯示全部數(shù)據(jù)和計算出的相關(guān)參數(shù)，數(shù)據(jù)可以隨意保存和打印，人機界面友好，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實用新型的電原理圖。
以上的圖中有工控電腦1，精密恒流源2，電極控制電路3、電壓選擇器4、數(shù)字萬用表5、數(shù)字游標(biāo)卡尺6、打印機7。
圖3是精密恒流源原理框圖。
圖4是精密恒流源電原理圖。
以上的圖中有低壓整流濾波電路8、12V穩(wěn)壓電路9、精密電壓基準(zhǔn)電路10、1mA恒流電路11、10mA恒流電路12、高壓整流濾波電路13、穩(wěn)壓輸出電路14。
圖5是電極控制電路框圖。
圖6是電極控制電路原理圖。
以上的圖中有地址譯碼電路15、電極選擇電路16、電流選擇電路17、啟動觸發(fā)電路18、電源濾波電路19。
具體實施方式
本實用新型的環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置，由信號采集電路、信號處理電路、輸出及顯示器所組成，其中信號處理電路包括工控電腦1，精密恒流源2，信號采集電路包括電極控制電路3，電壓選擇器4，數(shù)字游標(biāo)卡尺6，輸出及顯示器包括數(shù)字萬用表5，打印機7；該自動檢測裝置以工控電腦1為核心，電極控制電路3通過ISA總線插槽與工控電腦1相接，數(shù)字萬用表5、數(shù)字游標(biāo)卡尺6分別通過RS232串行接口與工控電腦1相接，精密恒流源2的輸出端分別接電極控制電路3、電壓選擇器4，打印機7通過USB接口與工控電腦1相接。
精密恒流源2由低壓整流濾波電路8、12V穩(wěn)壓電路9、精密電壓基準(zhǔn)電路10、1mA恒流電路11、10mA恒流電路12、高壓整流濾波電路13、穩(wěn)壓輸出電路14所組成，其中低壓整流濾波電路8、12V穩(wěn)壓電路9、精密電壓基準(zhǔn)電路10順序串聯(lián)連接，精密電壓基準(zhǔn)電路10的輸出端分別接1mA恒流電路11和10mA恒流電路12，1mA恒流電路11和10mA恒流電路12的輸出端分別接插口“X2”，高壓整流濾波電路13的輸出端接穩(wěn)壓輸出電路14，穩(wěn)壓輸出電路14的輸出端接插口“X2”。
電極控制電路3由地址譯碼電路15、電極選擇電路16、電流選擇電路17、啟動觸發(fā)電路18、電源濾波電路19所組成，其中地址譯碼電路15的輸出端分別接電極選擇電路16、電流選擇電路17、啟動觸發(fā)電路18；電流選擇電路17的輸入端接插口“X6”，輸出端接電極選擇電路16的輸入端；電極選擇電路16的另一輸入端接插口“X3”，輸出端接插口“X5”；啟動觸發(fā)電路18的另一輸入端接插口“X4”。
構(gòu)成精密恒流源2和電極控制電路3直接插入工控電腦1機箱內(nèi)ISA插槽中；精密恒流源2的220v輸入用電源線直接連接到工控電腦1的電源輸入端，輸出分成兩路，一路把4種輸出電壓經(jīng)機箱后一插座連接到電壓選擇器4的波段開關(guān)，另一路把兩組恒流輸出直接連接到電極控制電路插座X6之2和3Pin；同時，波段開關(guān)的輸出也連接到電極控制電路3插座X6之1Pin；電極控制電路3的輸出插座X3連接到檢測夾具，測量插座X5經(jīng)機箱后一插座連接到數(shù)字萬用表5的輸入端；數(shù)字萬用表5的232數(shù)字接口直接聯(lián)接到工控電腦1的串口；打印機7連接到到工控電腦1的USB接口；數(shù)字游標(biāo)卡尺6的232口直接連接的工控電腦的另一串口。
在圖1中，工控電腦1是系統(tǒng)的核心，它通過電極控制電路3自動選擇精密恒流源2提供的兩種電流值和電流極性及需檢測的具體電極。電壓選擇器4選擇檢測電壓值。數(shù)字萬用表5測量電極間的電壓值，測量結(jié)果通過其232口送入工控電腦。根據(jù)需要通過打印機7輸出數(shù)據(jù)文件。電腦的另一232口連接數(shù)字游標(biāo)卡尺，錄入其測量的外形數(shù)據(jù)。
在圖2中，顯示了整機的電原理圖。電極控制電路3是直接插在工控電腦1的ISA插槽中的。
在圖3中，顯示了精密恒流源2的原理框圖。
在圖4中，顯示了精密恒流源電原理圖，其中變壓器(T2)、整流二極管(V5、V6、V7、V8)、電容(C3)構(gòu)成高壓整流濾波電路，產(chǎn)生約120V電壓；電阻(R6)、穩(wěn)壓二極管(V9、V10、V11、V12)構(gòu)成穩(wěn)壓電路，產(chǎn)生100v，75v，50v，25v的電壓，通過插口“X2”輸出。變壓器(T1)、整流二極管(V1、V2、V3、V4)、電容(C1、C4)構(gòu)成低壓整流濾波電路，產(chǎn)生約16v左右的電壓；穩(wěn)壓集成電路(N1)、電容(C2、C5)構(gòu)成12v穩(wěn)壓電路；電壓基準(zhǔn)電路(N2)、電阻(R1)、電容(C7)構(gòu)成精密電壓基準(zhǔn)；電阻(R2、R3、R4、R5)、電容(C8)、放大器(N3)、場效應(yīng)管(V13)構(gòu)成1mA恒流電路；電阻(R7、R8，、R10、R9，)、電容(C9)、放大器(N4)、場效應(yīng)管(V14)構(gòu)成10mA恒流電路。(其中電阻R9、R13、R2、R3、R7、R8應(yīng)用低溫度系數(shù)的精密電阻)這兩組電流輸出也通過插口“X2”輸出。
在圖5中，顯示了電極控制電路框圖。
在圖6中，顯示了電極控制電路電原理圖，集成電路(D1、D2，、D3、D4)構(gòu)成地址譯碼器；集成電路(D5、D12、D9、D10)構(gòu)成繼電器(J1-J8)(選擇電極)控制電路；集成電路(D6、D1、D10、D13部分)構(gòu)成繼電器(J9、J10)(選擇電流值和方向)控制電路，集成電路(D3C、D15A、D13)構(gòu)成微動開關(guān)觸發(fā)電路；集成電路(D16)為讀取開關(guān)值電路；插口“X3”為“DB15”插座，輸出控制電極；插口“X6”為“CON3”插座，輸入恒流源；插口“X5”為“CON2”插座，與數(shù)字多用表相連。
整個系統(tǒng)由工控電腦，高精度恒流源，電極控制電路，檢測夾具，電壓選擇開關(guān)，數(shù)字萬用表，數(shù)字游標(biāo)卡尺，打印機構(gòu)成，恒流源和電極控制電路裝在電腦機箱內(nèi)，形成一個整體的控制顯示器。程序通過向不同地址發(fā)送不同的數(shù)據(jù)形成不同的控制命令，對電極控制電路中的繼電器進(jìn)行控制，達(dá)到檢測的目的。
圖4恒流源電路中主要元件表如下名稱代號型號二極管 V1 1N4007V2 1N4007V3 1N4007V4 1N4007V5 1N4007V6 1N4007V7 1N4007V8 1N4007V9 IN5253
V10 IN5253V11 IN5253V12 IN5253場效應(yīng)管V13 IRF630V14 IRF630穩(wěn)壓器 N1 7812電壓基準(zhǔn)N2 LM399運放N3 AD707N4 AD707變壓器 T1 220V/16VT2 220V/110V插頭X1 CON2X2 CON6自恢復(fù)保險絲BX1 0.5A/300VBX2 0.5A/300V圖5電極控制電路中主要元件如下名稱 代號 型號數(shù)字集成塊 D1 74HC08D2 74HC02D3 74HC00D4 74HC138
D574HC373D674HC373D9ULN2003D10 ULN2003D12 74HC240D13 74HC240D15 74HC74D16 74HC240D17 74HC373繼電器 J1G6A-12VJ2G6A-12VJ3G6A-12VJ4G6A-12VJ5G6A-12VJ6G6A-12VJ7G6A-12VJ8G6A-12V插座 X3DB15X5CON2X6CON權(quán)利要求1.一種環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置，由信號采集電路、信號處理電路、輸出及顯示器所組成，其特征在于信號處理電路包括工控電腦(1)，精密恒流源(2)，信號采集電路包括電極控制電路(3)，電壓選擇器(4)，數(shù)字游標(biāo)卡尺(6)，輸出及顯示器包括數(shù)字萬用表(5)，打印機(7)；該自動檢測裝置以工控電腦(1)為核心，電極控制電路(3)通過ISA總線插槽與工控電腦(1)相接，數(shù)字萬用表(5)、數(shù)字游標(biāo)卡尺(6)分別通過RS232串行接口與工控電腦(1)相接，精密恒流源(2)的輸出端分別接電極控制電路(3)、電壓選擇器(4)，打印機(7)通過USB接口與工控電腦(1)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置，其特征是精密恒流源(2)由低壓整流濾波電路(8)、12V穩(wěn)壓電路(9)、精密電壓基準(zhǔn)電路(10)、1mA恒流電路(11)、10mA恒流電路(12)、高壓整流濾波電路(13)、穩(wěn)壓輸出電路(14)所組成，其中低壓整流濾波電路(8)、12V穩(wěn)壓電路(9)、精密電壓基準(zhǔn)電路(10)順序串聯(lián)連接，精密電壓基準(zhǔn)電路(10)的輸出端分別接1mA恒流電路(11)和10mA恒流電路(12)，1mA恒流電路(11)和10mA恒流電路(12)的輸出端分別接插口“X2”，高壓整流濾波電路(13)的輸出端接穩(wěn)壓輸出電路(14)，穩(wěn)壓輸出電路(14)的輸出端接插口“X2”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置，其特征是電極控制電路(3)由地址譯碼電路(15)、電極選擇電路(16)、電流選擇電路(17)、啟動觸發(fā)電路(18)、電源濾波電路(19)所組成，其中地址譯碼電路(15)的輸出端分別接電極選擇電路(16)、電流選擇電路(17)、啟動觸發(fā)電路(18)；電流選擇電路(17)的輸入端接插口“X6”，輸出端接電極選擇電路(16)的輸入端；電極選擇電路(16)的另一輸入端接插口“X3”，輸出端接插口“X5”；啟動觸發(fā)電路(18)的另一輸入端接插口“X4”。
專利摘要環(huán)型壓敏電阻參數(shù)自動檢測裝置涉及一種壓敏電阻參數(shù)的自動檢測裝置，尤其是對環(huán)型多電極的壓敏電阻的自動檢測，該裝置由信號采集電路、信號處理電路、輸出及顯示器所組成，其中信號處理電路包括工控電腦(1)，精密恒流源(2)；信號采集電路包括電極控制電路(3)，電壓選擇器(4)，數(shù)字游標(biāo)卡尺(6)；輸出及顯示器包括數(shù)字萬用表(5)，打印機(7)；該自動檢測裝置以工控電腦為核心，電極控制電路通過ISA總線插槽與工控電腦相接，數(shù)字萬用表、數(shù)字游標(biāo)卡尺分別通過RS232串行接口與工控電腦相接，精密恒流源的輸出端分別接電極控制電路、電壓選擇器，打印機通過USB接口與工控電腦相接。
文檔編號G01R27/02GK2681145SQ20042002569
公開日2005年2月23日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者孫貴寧, 葉翔, 方興安 申請人:東南大學(xué)