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自動測試設(shè)備加流測壓及加壓測流的設(shè)計

作者: 時間:2011-04-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

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。
e.JPG
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,只要測試URO端的電壓,即可測試在所加電流下負(fù)載的電壓,從而實現(xiàn)
基本類似,在此不再贅述。
4.2 箝位的實現(xiàn)
本電路可通過程序設(shè)定的箝位電壓或電流值進(jìn)行限壓或限流保護(hù),當(dāng)電路檢測到的電壓或電流超過設(shè)定值時,即進(jìn)行電路的自保護(hù)。自保護(hù)過程如下:時,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,所測電壓值返回箝位電壓值。時,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,所測電壓流返回箝位電流值。
4.3 量程計算
測試不同的電壓或電流值需要不同的量程值,才能保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。故需要在測試前進(jìn)行量程選擇,量程的選擇可通過程序?qū)崿F(xiàn)。
時量程選擇的計算公式為:
f.JPG
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。實際取的Rf值取計算出的Rf的向下一個級數(shù)(如:如果計算出的Rf=1.6k,則實取的R應(yīng)為1k(如果下一級數(shù)為1k)。
加流測壓時量程選擇的計算公式為:
g.JPG
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。實際取的Rf值取計算出的Rf的向下一個級數(shù)。

5 電路的改進(jìn)
本電路中,輸出端與負(fù)載直接相連,在測試小電阻時,會由于線損而產(chǎn)生測試誤差,故在實際設(shè)計中,輸出端與負(fù)載的相連可采用開爾文電橋接法,負(fù)載兩端采用四線連接(電路輸出的兩端各以一對“施加線”和“傳感線”連接負(fù)載)。

6 實驗結(jié)果
實際測試中,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。電壓測量和電流測量的精度大于0.1%(DAC和ADC均為16位數(shù)據(jù)位)。實驗結(jié)果表明,電壓電流源施加和測量速度快,精度高,適用于集成電路參數(shù)的快速檢測。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/195002.htm

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