[发明专利]数字显示高灵敏度电导和高阻值电阻测量电路及方法

说明书

本发明公开了一种数字显示高灵敏度电导和高阻值电阻测量电路，包括依次相连的测量电路、精密放大转换电路和数字A/D转换显示电路。测量电路将测量电阻的电压信号发送至精密放大转换电路，由精密放大转换电路进行阻抗变换及电阻分压后，调节成能进行比例法测量电阻的电压。精密放大转换电路将调节完成的基准电压及测量信号电压发送至数字A/D转换显示电路，由数字A/D转换显示电路将其转换成相应的显示值进行显示。本发明还提出一种数字显示高灵敏度电导和高阻值电阻测量方法，当待测Rx以系数k变化时，测量信号电压/基准将会以同样的变化系数k反比例变化，从而实现电导的测量，能够消除了现有技术中存在的计算误差，测量精度高。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种电导和高阻值电阻测量电路，以及利用该电路测量纯电阻线路中电导和高阻值电阻的方法，尤其测量超高值电阻的方法。

背景技术

目前市场上通过电导换算测量超高值电阻，只能测到0.1nS，换算成电阻是10000MΩ，如型号DF930F+、VC9807A+等型号数字表，精度是±1.0％。无法应用于更高电阻值测量的场合。

由已公开的DF930F型电导测量电路图可知，该测量电路采用3.2V电源电压、100k电阻、30k电阻以及基准电压1.0V，在接入标准电阻10MΩ以后，调节电位器，使IN+电压为VR+的百分之一，等于10Mv，使显示为100.0，单位为nS。根据上述参数进行计算可得，此时电位器应调节为1.6616kΩ。

以电位器阻值为1.6616kΩ计算测试电阻阻值在10MΩ至10000MΩ时对应的显示值，如测试电阻阻值为50MΩ时，理论计算所得的显示至为20.2nS，即，存在1％的误差。此时仅为理论值计算的误差，还可能存在电池电压变化造成3.2V电压的偏离1.0V基准电压的偏离、以及保护二极管漏电流造成的误差。

现有利用比例法测量电阻，如果使用3又1/2位A/D转换器(即，数字A/D转换显示电路)，当Rx＝R1时，显示1000，当Rx＝2R1时，满量程溢出。当电源电压发生偏移或波动时，也不会增加测量误差。一般只能测到20MΩ的高阻，标准电阻为10MΩ，再高的话，会因为流过标准电阻和被测电阻的电流太过微弱，容易引入外界干扰，造成低位跳数不稳定，而且也会因A/D转换器输入接口都有RC输入电路滤波器，当标准电阻和被测电阻的阻值过大，会使RC输入电路滤波器的时间常数过大，造成测量时间过长而失去实用意义。

综上，需要对现有技术进行改进。

纯电阻线路，电导与电阻的关系G＝1/R，G为物体电导，导体的电阻越小，电导就越大。电导值G的单位为S(西门子)，1S＝1/Ω，1/1nS＝1GΩ＝1000MΩ。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种测量速度快，测量量程大的数字显示高灵敏度电导和高阻值电阻测量电路，以及采用该电路进行电导和高阻值电阻测量的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出一种数字显示高灵敏度电导和高阻值电阻测量电路，包括测量电路和数字A/D转换显示电路，数字A/D转换显示电路包括相连的A/D转换器和显示电路；

所述数字显示高灵敏度电导和高阻值电阻测量电路还包括精密放大转换电路；

所述测量电路由标准电阻R1和被测电阻Rx串联构成；

所述Rx的一端与测量电压V+相连，另一端与R1相连，Rx与R1的连接点a点与精密放大转换电路相连；

所述精密放大转换电路与A/D转换器相连。

作为本发明数字显示高灵敏度电导和高阻值电阻测量电路的改进：

所述精密放大转换电路包括阻抗变换电路和分压调节电路；

所述阻抗变换电路的输入端与a点相连，输出端与A/D转换器相连；