[发明专利]一种基于直流电阻测量的高精度电源及其实现方法

说明书

本发明公开了一种基于直流电阻测量的高精度电源，包括系统电源，所述系统电源连接MCU系统、基准电压产生电路、基准电流产生电路、电流档位切换电路、电流采样电路、功率放大电路的电源接口；本发明还公开了一种基于直流电阻测量的高精度电源的实现方法，包括设置功能模块、对EMI滤波电路单元改进、对PWM控制器单元的改进等步骤。本发明利用输出采样实现闭环控制，使输出的电流值保持稳定，具有精度高，高达0.5‰，低温漂、具有5个档位、成本低等优点，可以满足绝大多数直流电阻测试仪器的使用。

技术领域

本发明涉及测试直流电阻技术领域，尤其涉及一种基于直流电阻测量的高精度电源及其实现方法。

背景技术

小电阻在各种电器设备中随处可见，像电力电缆、通讯电缆、断路器、继电器、电机和变压器等设备的接触电阻，这些电阻阻值相当小，可达到毫欧姆数量级，本来就很不容易测量，再加上温度的变化也会影响电阻的阻值，当测量时间过长、电源供电太久都有可能造成所测的电阻值随着温度的增加而偏高，这些情况在实际应用中都有可能造成很大的偏差，从而影响测量结果。微小电阻的测量是电子测量中的一个常见课题，它具有十分重要的意义，在工程实践中，经常需要测定某些高导材料的电阻率，在科学研究中，也常常把电阻率测量当成一种对材料的结构和物态变化进行监测的手段。

近几十年来，计量仪器广泛应用于工业生产和人民生活的各个领域。特别是在利用了具有现代数字技术的仪器仪表之后，将模拟仪器仪表的准确性、分辨率与测量速度提高了几个数量级，为将来的测试自动化打下了良好的基础。现代数字技术特别是计算机的引入，使仪器的功能从个别参量的测量转变成整个系统特征参数的测量，从单方面的只接受显示转变为多方面的控制、分析、处理、计算与显示输出，从只用单个仪器进行测量转变成用测量系统进行测量。数字式直流电阻测试仪是一种广泛应用于各种变压器、开关、互感器以及其它电气设备电流负载试验的一种智能化仪器，它适用于测量各种产品的直流微电阻阻值,是取代直流单、双臂电桥的高精度换代产品，具有精度高、测试速度快、稳定性好等特点。

但其关键核心部件就是高精度电源，目前市面上目前高精度电源的成本高、电流不稳、电流档位不够、精度不够、温漂大等问题，不能满足电阻测试使用时的高精度应用。

发明内容

为解决市面前高精度电源的成本高、电流不稳、电流档位不够、精度不够、温漂大等问题，而设计发明的一种高精度电源，具有精度高，高达0.5‰，低温漂、具有5个档位、成本低等优点，可以满足绝大多数直流电阻测试仪器的使用。

本发明是这样实现的：一种基于直流电阻测量的高精度电源，包括系统电源，系统电源连接MCU系统、基准电压产生电路、基准电流产生电路、电流档位切换电路、电流采样电路、功率放大电路的电源接口；MCU系统连接电流采样电路，通过采样电阻两端的电压，计算出电流值；MCU系统连接电流档位切换电路，为档位切换提供控制信号；MCU系统连接基准电压产生电路，用于调整基准电压产生电路输出的电压值；基准电压产生电路连接基准电流产生电路，为基准电流产生电路提供所需电压；基准电压产生电路连接电流采样电路，为电流采样电路的AD提供电压基准；基准电流产生电路连接功率放大电路；电流档位切换电路连接基准电流产生电路，用于调整基准电流的大小。

优选地，系统电源输出5路电压值，系统电源的变压器是7抽头变压器，变压器输出经过整流电路，输出给电源芯片，输出需要的电压值。

优选地，电流档位切换电路共包含5个档位，5个档位分别是10A、5A、1A、0.5A、0.1A档位，5个档位一一对应采用5个继电器来实现，继电器由MCU系统控制。

优选地，基准电流产生电路由精密运算放大器、分流电阻实现。

优选地，MCU系统根据电流采样电路的值，调整基准电压，使电流输出稳定，从而实现电流自动校准。

优选地，电流采样电路采用温度系数控制。

本发明还公开了上述基于直流电阻测量的高精度电源的实现方法，包括如下步骤：