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利用ICL7107/7106实现电阻的在线测试

2018年02月08日 16:17 次阅读

  在线测试技术对于克服传统离线测试(Off Line Test) 的繁琐、低效,提高现代电子设备的维修质量具有重要的现实意义。

  并联效应引起的测量误差是在线测试所要解决的关键问题。消除并联效应有多种方法,但对于分立元件的测试来说,屏蔽技术(Guauding) 是一种比较经济而行之有效的方法。

  我们知道,不管实际电路如何复杂,通常总可以把被测电路R,两端的分流元件等效地看成与之并联的两个互为串联的电阻R,和R2,即看成为如图(1)所示的三角形电阻网络。而在测量时,设法使其中之一,Rj(或R2) 中无电流通过,如同断路一样、故对R,的测量也就不存在分流作用,从而消除了并联效应。

  利用ICL7107/7106实现电阻的在线测试

  利用ICL7107/7106实现电阻的在线测试

  屏蔽技术实质上就是运算放大器特性的典型应用。如图(2)所示,R1、R2 为测试点A、B两端的并联等效电阻Rz,为待测电阻,虚线框中为内阻为Rr,的恒流源。由于运算放大器反相输人端为虚地,R 1两端等电位Is几乎全部流过R,则有:

  利用ICL7107/7106实现电阻的在线测试

  成立,即

  利用ICL7107/7106实现电阻的在线测试

  只要1s取合适的值,U。的读数即为Rx的值。

  电路及实现

  2.1、CL7107/7106 的引脚功能说明

  ICL7107/7106 是一种双积分A/D转换器,并可直接驱动LED/I.CD 显示器,其引脚功能如下:

  40、39.38脚为时钟发生器外围元件接线端;37脚为测试端,当该脚与V+ 短接时,显示器所有笔段点亮;36.35脚为参考电压输人端:34、33脚为基准电容接线端;32脚为公共模拟接地端;31.30脚为待测模拟电压输人端;29脚为自零输入端;28脚为缓冲器输出端,接积分电阻;27脚为积分器输出端,接积分电容,26脚电源负极,接负电源;1C1.7107的21脚为数字地,ICL7106的21脚则为液晶公共极驱动端;20脚为负数指示信号,接千位显示器负号段;19脚为千位显示器的b.c段驱动输出端;1脚为电源正极,接正电源;5.4、3、2、8、6、7脚为个位显示器驱动信号输出端,分别对应个位显示器的a~ g 段;12、11.10、9.14.13、25脚为十位显示器驱动信号输出端,分别对应十位显示器的a~g段;15.16.24、25.18.17、22脚为百位显示器驱动信号输出端,分别对应百位显示器的a~g段。

  2.2、测试电路及实现

  利用ICL7107/7106实现电阻的在线测试

  测试电路如图3所示,其中虚线框A中为电阻一电压转换电路,虚线框B中为555定时电路,工作于无稳态模式,产生占空比为50% 的方波,经整流以后,为ICL7107的26脚提供- 3.4V电源。探头2、3并接在R,的两端,探头1应根据实际电路选择合适的测试点。本电路中,运算放大器最好采用CMOS器件,并尽量使运算放大器工作在深度负反馈状态,以提高系统的测试精度。

  利用ICL7107/7106实现电阻的在线测试

  实验证实(实测数据见表1),在I,合适的情况下,对于1002~ 10MQ的待测电阻,其测试误差在5% 以内,完全能够满足现代电子设备维修检测的要求,

  误差分析

  1、运算放大器开环电压增益的影响

  在图2的电路中,当运算放大器的开环电压增益很高时,运放两输人端的电位才近似相等。尽管运算放大器的开环增益一般都很大,但并非无穷大,故其两输人端电位就不完全相等,从而对R,存在一定的分流,使测试结果偏小。为减小误差。应选用开环增益较大的运算放大器

  2、运算放大器输入电流的影响

  由于运算放大器输入电阻不可能达到无穷大,多多少少对R,有一定的分流,从而影响R,的测试精度。因此运算放大器应选用输人电阻高的器件(例如M(0S器件),同时应适当提高恒流源I,的大小。

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