專利名稱:雙電橋在線電阻測量儀的制作方法
本實用新型涉及一種電阻測量儀器，它除了能對一般的單個電阻進(jìn)行測量外，還能夠?qū)υ诰€電阻進(jìn)行測量。
現(xiàn)有的用于精密地測量電阻的公知裝置為惠斯登電橋，它主要由三組作電橋臂用的調(diào)節(jié)電阻、檢零裝置及電橋激勵電源等組成。被測電阻作為第四個電橋臂，利用電橋平衡后各電橋臂之間的關(guān)系而求得被測電阻值。利用這種方法測量時，被測電阻必須是單獨(dú)的，脫離電路的，若是安裝在線路板上則必須將它拆下來，這是很不方便的。在集成電路中，電阻是用擴(kuò)散，沉積等方法制成，根本不能拆下，也就無法測量了。
本實用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的測量裝置，它不但能精密地對離線電阻進(jìn)行測量，更主要的是能對處于電路中的電阻進(jìn)行測量，從而擴(kuò)展了惠斯頓電橋的應(yīng)用范圍。
本實用新型所提出的目的是這樣來實現(xiàn)的對處于電路網(wǎng)絡(luò)中的被測電阻的二端，選擇適當(dāng)?shù)囊欢耍ǔＪ桥c其它元件相連較少的一端，將與此端相連的其它元件的另一端選作參考點(diǎn)。若與此端相連的有多個其它元件，則這些元件共同的另一端選作參考點(diǎn)。若這些元件的另一端不是直接相連而沒有共同點(diǎn)時，則應(yīng)彼此加以短接而人為地制造一個共同點(diǎn)作為參考點(diǎn)。將激勵電源，調(diào)節(jié)裝置和檢零裝置連接成三點(diǎn)，通過接觸裝置與被測電阻的二端及選定的參考點(diǎn)相接觸，通過調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)，使檢零裝置指示為零，讀取調(diào)節(jié)裝置所指示的讀數(shù)即可求得被測電阻值。
上述方法的實質(zhì)是將調(diào)節(jié)裝置與被測電阻及被測電阻所在網(wǎng)絡(luò)的其它元件組成一個電橋。被測電阻及被測電阻之某一端與參考點(diǎn)之間的元件作為電橋的二個臂；被測電阻之另一端與參考點(diǎn)之間的元件作為電橋的非電源對角線，調(diào)節(jié)裝置則作為電橋的另外二個臂。當(dāng)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)電橋到平衡時，其非電源對角線中無電流流過，這就使得被測電阻與被當(dāng)作非電源對角線的所有元件相當(dāng)于“斷開”，使被測電阻“獨(dú)立”出來，然后再利用另一組調(diào)節(jié)裝置組成第二個電橋，平衡后利用各電橋臂之間的固有關(guān)系而求出被測電阻值。由于在測量過中使用了二個電橋，故稱雙電橋法。電橋的平衡由檢零裝置來指示。檢零裝置可以有二個，分別指示二個電橋的平衡，也可以使用一個檢零裝置，由接觸開關(guān)加以換接。
由上所述可見，本實用新型所提出的雙電橋在線電阻測量儀由激勵電源、可讀數(shù)和不讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻、檢零裝置及接觸裝置等組成，它們在內(nèi)部進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接后對外引出三點(diǎn)，通過接觸裝置與被測電阻及選定的參考點(diǎn)相接觸而進(jìn)行測量。測量儀的激勵電源由干電池組成。可讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻為十進(jìn)變阻器，不讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻則是一個普通的多圈電位器或由多擋阻值不同的固定電阻及換接開關(guān)組成。檢零裝置可以是普通的微安表，使用二個或使用一個由換接開關(guān)換接。接觸裝置是一個可調(diào)節(jié)距離和角度的三針探頭，三個針頭應(yīng)有標(biāo)記以資區(qū)別，或是三支接觸電筆或三個鱷魚夾子。
使用本實用新型所提出的測量儀，能方便地測量在線電阻，與現(xiàn)有的惠斯登電橋相比，只需增加一個不讀數(shù)的調(diào)節(jié)電阻及其它少許部件，所增加的成本極為有限，儀器的體積亦可基本保持不變。
下面結(jié)合附圖1，對本發(fā)明的原理和測量方法作進(jìn)一步的詳細(xì)敘述。圖中9為被測電阻所在的網(wǎng)絡(luò)，其中91為被測電阻，A、B為其兩端點(diǎn)。C為選定的參考點(diǎn)，92為被測電阻91之一端B與參考點(diǎn)C之間的等效元件，它作為電橋的非電源對角線。98為被測電阻91之另一端A與參考點(diǎn)C之間的網(wǎng)絡(luò)其余部分的等效元件。它與被測電阻91成為電橋的二個臂?？勺x數(shù)調(diào)節(jié)電阻4與不讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻6的一端通過接觸裝置8之82、83端與被測電阻91之一端B及參考點(diǎn)C相接觸，可讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻4與不讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻6的另一端互相連接，它們成為電橋的另兩個臂。激勵電源1的一端與它們的連接點(diǎn)D相連，另一端通過接觸裝置8之81端與被測電阻91之A端相接觸，AD就是電橋的電源對角線。檢零裝置5通過換接開關(guān)7連接在調(diào)節(jié)電阻4、6之間，作電橋的平衡指示。當(dāng)通過調(diào)節(jié)電阻4、6的調(diào)節(jié)使電橋平衡后，電橋的非電源對角線BC中無電流流過，被測電阻91與等效元件92相當(dāng)于“斷開”，此后調(diào)節(jié)電阻4、6即保持不變。然后以被測電阻91與可讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻4為二臂，可讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻2、3為另外二臂組成第二個電橋，檢零裝置5通過換接開關(guān)7連接在調(diào)節(jié)電阻4、3之間以指示第二個電橋的平衡。當(dāng)通過調(diào)節(jié)電阻2、3的調(diào)節(jié)使電橋平衡后，讀取可讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻2、3、4的讀數(shù)，由平衡電橋各電橋臂之間的固有關(guān)系即可求出被測電阻91之值。
由上所述可見。本實用新型所提出測量方法利用組成的二個電橋，二次調(diào)節(jié)平衡，即可求得在線的被測電阻值，故稱雙電橋法。在調(diào)節(jié)第一個電橋平衡時，檢零裝置5并不與可讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻2、3之連接點(diǎn)E相連，調(diào)節(jié)電阻2、3相當(dāng)于一條獨(dú)立的串聯(lián)支路，并不影響對第一個電橋的平衡調(diào)節(jié)。當(dāng)?shù)谝粋€電橋調(diào)節(jié)平衡后，由于非電源對角線B、C之間沒有電流流過，網(wǎng)絡(luò)其余部分等效元件93與不讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻6就相當(dāng)于一條獨(dú)立的串聯(lián)支路，并不影響第二個電橋的平衡調(diào)節(jié)。如果使用二個檢零裝置同時接在二個電橋的非電源對角線，則需同時調(diào)節(jié)二個電橋到平衡。
測量儀的接觸裝置8是一個可調(diào)節(jié)距離和角度的三針探頭，以便用一只手實現(xiàn)三點(diǎn)接觸。三個針頭應(yīng)有標(biāo)志以資區(qū)別。這種三針探頭是一個類似照相機(jī)三腳架的小型裝置，三只腳之間的距離和角度可隨意調(diào)節(jié)，在電上則互相絕緣。接觸裝置8也可以是三支接觸電筆或三個鱷魚夾子。操作時，將接觸裝置8之81、82端與被測電阻91之二端A、B相接觸，接觸裝置8之83端與選定的參考點(diǎn)C相接觸。接觸裝置8之81、82端與被測電阻之端點(diǎn)A、B的接觸可以互換。
下面是本實用新型的一個實施例。
電橋的激勵電源1是二節(jié)普通的干電池。檢零裝置5可以是一個靈敏的微安表，可串入適當(dāng)?shù)碾娮枰员Ｗo(hù)表頭，電阻可用按扭短接，以免影響靈敏度。換接開關(guān)7則是一個單刀雙投開關(guān)?？勺x數(shù)調(diào)節(jié)電阻〔2、3、4〕是0～1KΩ的十進(jìn)變阻器，不讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻6則是一個1KΩ的多圈電位器。
權(quán)利要求
1.雙電橋在線電阻測量儀。它包括激勵電源[1]、可讀數(shù)調(diào)節(jié)電阻[2、3、4]和檢零裝置[5]。本實用新型的特征是在可讀數(shù)電阻[3、4]的連接處再接入一個調(diào)節(jié)電阻[6]，它與被測電阻[91]、被測電阻[91]所在的網(wǎng)絡(luò)其它部分等效元件[92、93]及調(diào)節(jié)電阻[2、3、4]組成二個電橋，檢零裝置[5]可通過換接開關(guān)[7]換接到調(diào)節(jié)電阻[4、6]之間或調(diào)節(jié)電阻[4、3]之間，測量儀內(nèi)部對外連成三點(diǎn)通過接觸裝置[8]與被測電阻[91]的兩端[A、B]和選定的參考點(diǎn)[C]實現(xiàn)三點(diǎn)接觸。通過二個電橋的平衡來求得被測電阻之值。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量儀，其特征是調(diào)節(jié)電阻〔2、3、4〕為可讀數(shù)的十進(jìn)變阻器，調(diào)節(jié)電阻〔6〕為不讀數(shù)的多圈電位器。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的測量儀，其特征是調(diào)節(jié)電阻〔6〕為多擋不同阻值的固定電阻及換接開關(guān)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量儀，其特征在于使用二個檢零裝置，分別接在調(diào)節(jié)電阻〔4、6〕和〔4、3〕之間，指示兩個電橋的平衡。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量儀，其特征在于接觸裝置〔8〕是一個可調(diào)節(jié)距離和角度的三針探頭，也可以是三支接觸電筆或三個鱷魚夾子。
專利摘要
本實用新型屬于一種在線電阻測量議，它是在現(xiàn)有的惠斯頓電橋的基礎(chǔ)上略加改進(jìn)，利用三點(diǎn)接觸的方法測量處于線路中的電阻，從而擴(kuò)大了惠斯頓電橋的應(yīng)用范圍。測量儀由調(diào)節(jié)電阻、檢零儀表等組成，其測量原理是利用4個調(diào)節(jié)電阻與被測電阻及其所在的網(wǎng)絡(luò)組成二個電橋，當(dāng)電橋平衡后與被測電阻之一端相連的其它元件便相當(dāng)于“斷開”，因而可由調(diào)節(jié)電阻的讀數(shù)求得被測電阻值。
文檔編號G01R17/00GK86200939SQ86200939
公開日1986年9月17日 申請日期1986年2月5日
發(fā)明者浙江大學(xué) 申請人:浙江大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan