自動(dòng)測(cè)試設(shè)備加流測(cè)壓及加壓測(cè)流的設(shè)計(jì)
加入技術(shù)交流群
由于電路引入了負(fù)反饋，U1構(gòu)成同相求和運(yùn)算電路，U2構(gòu)成電壓跟隨器。令R1=R2=R3=R4=R。
由于UN1=UP1，由式(1)(3)可得：VIN=UO1-URO。即加在量程電阻兩端上的電壓值等于輸入的電壓值。由于U2的P2端虛斷，故流過(guò)RO的電流絕大部分流入RL中，故電路可提供一穩(wěn)定的電流，只要測(cè)試URO端的電壓，即可測(cè)試在所加電流下負(fù)載的電壓，從而實(shí)現(xiàn)加流測(cè)壓。
加壓測(cè)流與加流測(cè)壓基本類似，在此不再贅述。
4．2 箝位的實(shí)現(xiàn)
本電路可通過(guò)程序設(shè)定的箝位電壓或電流值進(jìn)行限壓或限流保護(hù)，當(dāng)電路檢測(cè)到的電壓或電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)，即進(jìn)行電路的自保護(hù)。自保護(hù)過(guò)程如下：加流測(cè)壓時(shí)，控制箝位DAC的輸入值和改變量程電阻，設(shè)定輸出箝位電壓，然后把加流模式切換到加壓模式，所測(cè)電壓值返回箝位電壓值。加壓測(cè)流時(shí)，將量程電阻切換到最大量程，把加壓模式切換到加流模式，通過(guò)控制箝位DAC的輸入值和改變量程電阻，輸出所設(shè)定的箝位電流，所測(cè)電壓流返回箝位電流值。
4．3 量程計(jì)算
測(cè)試不同的電壓或電流值需要不同的量程值，才能保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。故需要在測(cè)試前進(jìn)行量程選擇，量程的選擇可通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)。
加壓測(cè)流時(shí)量程選擇的計(jì)算公式為：
式中，MAX_V主運(yùn)放的最大輸出電壓，F(xiàn)V為所施加的電壓值，Ri為設(shè)定的箝位電流值，Rf為量程電阻。實(shí)際取的Rf值取計(jì)算出的Rf的向下一個(gè)級(jí)數(shù)(如：如果計(jì)算出的Rf=1．6k，則實(shí)取的R應(yīng)為1k(如果下一級(jí)數(shù)為1k)。
加流測(cè)壓時(shí)量程選擇的計(jì)算公式為：
式中，MAX_V為主運(yùn)放的最大輸出電壓，Rv為設(shè)定的箝位電壓值，F(xiàn)i所施加的電流值，Rf為量程電阻。實(shí)際取的Rf值取計(jì)算出的Rf的向下一個(gè)級(jí)數(shù)。
5 電路的改進(jìn)
本電路中，輸出端與負(fù)載直接相連，在測(cè)試小電阻時(shí)，會(huì)由于線損而產(chǎn)生測(cè)試誤差，故在實(shí)際設(shè)計(jì)中，輸出端與負(fù)載的相連可采用開(kāi)爾文電橋接法，負(fù)載兩端采用四線連接(電路輸出的兩端各以一對(duì)“施加線”和“傳感線”連接負(fù)載)。
6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)際測(cè)試中，運(yùn)放可以選擇低失調(diào)電壓和低溫漂的高精度運(yùn)放，例如OP07。采樣電阻使用低溫漂2ppm、0．01％的高精度電阻。運(yùn)放電源采用雙24V電源，電流擴(kuò)展電路用雙36V電源，則本電壓電流源的加壓范圍可從0V到21V，加流范圍從0mA到200mA。電壓測(cè)量和電流測(cè)量的精度大于0．1％(DAC和ADC均為16位數(shù)據(jù)位)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電壓電流源施加和測(cè)量速度快，精度高，適用于集成電路參數(shù)的快速檢測(cè)。本文引用地址：http://2s4d.com/article/195002.htm
評(píng)論