基于虚拟数字锁相放大的微弱电阻测量.pdf

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1、2013焦仪表技术与传感器2013第3期InstrumentTechniqueandSensorNO．3基于虚拟数字锁相放大的微弱电阻测量车开森，黄澜涛(1．湖北财税职业学院，湖北武汉430o64；2．华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430074)摘要：小阻值的接插件广泛应用于各类精密电路中，具有重要的意义。精密插座和开关通流电流小、电阻低，测量时掺入了噪声，使得微弱的有用信号淹没在噪声中。为获取有用信号，该设计针对微弱接触电阻，以NIPCI一4462高精度数据采集板卡为硬件平台，进行高速数据同步采集；以LabVIEW为软件平台，

2、设计了基于高频激励高速采样的虚拟数字锁相放大算法。文中对算法开展微弱信号分析，在小型拨动开关的阻值测量中得到了初步应用。关键词：微弱信号；数字锁相放大；LabVIEW中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1002—1841(2013)03—0099—03MeasurementofWeakResistanceBasedonVirtualDigitalLock-inAmplifierCHEKai—Sen．HUANGLan．tao(1．HubeiFinance&TaxationCollege，Wuhan430064，China；2．Co

3、llegeofElectrical＆ElectroincEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Connectorwithsmallresistanceiswidelyappliedindiferentkindsofprecisioncircuit．Theresistancesandratedcurrentoftheprecisionsocketsandswitchesareusuallysmal1．Thenoiseis

4、inevitablyintroducedtothemeasurement，whichmaysubmergetheusefulnessweaksigna1．Inordertoobtaintheusefulsignalfromthelargenoise，ascenario?basedondigitallock—inamplifierwasstudied．ANIPCI一4462highprecisiondataacquisitioncardwasusedasthehardwareplatformforhigh—speedsyn-chronous

5、dataacquisitionandLabVIEWwasappliedasthesoftwareplatformfordesigningthevirtualhigh-speeddistallock·-inal-·gorithmbasedOilthetechnologyofhigh—frequencysamplinginthisscenario．Theanalysisofweaksignalwascarriedout．Thealgn—rithmofdigitallock-inamplifierhasbeenappliedtotheresis

6、tancemeasurementofminiaturetoggleswitch．．Keywords：weaksignal；digitallock—inamplifier；LabVIEW0引言流很小，测量电流一般为10—20mA．引线的接触电阻将对测量小阻值的接插件广泛应用于各类精密电路中，具有重要的结果将造成误差。文中采用四引线法来减小电路接触电阻对工程意义。印刷电路板插头座，用于设备间的插头座，小型拨被测电阻的影响。动开关及集成电路插座等精密插座和开关通流电流小、电阻四引线法的测量原理如图1所示。恒流源通过电流引线低。传统的方法通过带通

7、滤波器及交流电压表测量，已经不能将电流，提供给待测样品，而电压表则是通过电压引线来测量够满足测量要求。对于此类接插件电阻的测量，需要引入微弱电流，在样品上所形成的电势差由于2根电压引线与样品信号测量的理论和方法，有效抑制噪声，从而提取微弱信号。的接点处在2根电流引线的接点之间，因此排除了电流引线与该设计基于虚拟数字锁相技术，搭建微弱电阻测量系统。样品之间的接触电阻对测量的影响；另一方面，数字电压表的系统由硬件模块实现信号的调制和数据的采集，由软件编程实输入阻抗很高，电压引线的引线电阻以及它们与样品之间的接现信号的存储、分析和显示。针对微弱

8、电阻的特性，文中以NI触电阻对测量的影响可以忽略不计。因此，四引线测量法减小PCI一4462高精度数据采集板卡为硬件平台，进行高速数据同甚至排除了引线和接触电阻对测量的影响。步采集；以LabV