專利名稱：一種測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，尤其適合于利用比例關(guān)系原理測(cè)量未知量的領(lǐng)域。例如為了測(cè)量電阻Rx的值，通常用一已知阻值為H的標(biāo)準(zhǔn)電阻Ro與被測(cè)電阻串聯(lián)，然后根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比的關(guān)系，可知只須測(cè)出兩電阻兩端的電壓的比例關(guān)系即可，即Rx＝(Vx/Vo)×H(Vx為Rx電阻兩端的電壓，Vo為Ro電阻兩端的電壓)背景技術(shù)目前，公知的測(cè)量裝置及方法對(duì)于利用比例關(guān)系原理測(cè)量未知量，仍然采用慣用的方法分別采樣(對(duì)存在比例關(guān)系的相關(guān)測(cè)量信號(hào)，進(jìn)行分時(shí)測(cè)量)，通過(guò)軟件運(yùn)算獲得比例關(guān)系，再利用這個(gè)比例關(guān)系與標(biāo)準(zhǔn)物理量的值來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的測(cè)量。由于公式中確定比例關(guān)系的參量要求是同一時(shí)刻的值，因此這種正確性是在假設(shè)激勵(lì)信號(hào)源恒定不變的前提下才成立的，是理想情況下的正確。因此，對(duì)信號(hào)源的穩(wěn)定性提出了相當(dāng)苛刻的的要求；為了消除信號(hào)源不穩(wěn)的影響，只好多次采樣取平均值，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)；測(cè)量的穩(wěn)定性與精度都無(wú)法保證。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有測(cè)量裝置及方法無(wú)法直接測(cè)量?jī)杀粶y(cè)信號(hào)的比例關(guān)系，本發(fā)明提供一種測(cè)量裝置及方法，該測(cè)量裝置及方法能直接測(cè)量被測(cè)信號(hào)的比例關(guān)系，進(jìn)而通過(guò)測(cè)得的比例關(guān)系與標(biāo)準(zhǔn)物理量的值得出被測(cè)量物理量的值。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是把兩被測(cè)信號(hào)中幅值較大的一個(gè)(Vin2)作為A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓(Vref)，另一個(gè)量(Vin1)接到A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端，這樣利用A/D轉(zhuǎn)換器的的工作原理就可知道A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的結(jié)果D＝(Vref/Vin1)*K，K是一個(gè)常量由A/D轉(zhuǎn)換器的類型確定。由于Vref＝Vin2所以D＝(Vin2/Vin1)*K，這樣就直接完成了Vin2和Vin1之間的比例關(guān)系測(cè)量。由于這樣得到的比例關(guān)系是Vin2和Vin1直接同時(shí)作用的結(jié)果，所以消除了因不同時(shí)引起的系統(tǒng)誤差、提高了測(cè)量精度、降低了對(duì)測(cè)試條件的要求、縮短了測(cè)試時(shí)間。
本發(fā)明的有益效果是，可以直接測(cè)量比例關(guān)系，方便地解決了利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的裝置在信號(hào)處理時(shí)，只能通過(guò)間接方案獲得兩個(gè)信號(hào)之間的比例關(guān)系。既消除了因不同時(shí)引起的系統(tǒng)誤差、提高了測(cè)量精度、也降低了對(duì)測(cè)試條件的要求、縮短了測(cè)試時(shí)間。


下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
附圖2是常規(guī)裝置及方法的電路原理1中1.信號(hào)輸入1，2.信號(hào)輸入2，3.A/D轉(zhuǎn)換器，4.微處理器，5.顯示模塊，6.鍵盤按鍵輸入單元，7.打印機(jī)，8.信號(hào)預(yù)處理單元，9.數(shù)據(jù)總線，10.A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓引腳Vref 11.A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量輸入引腳。
圖2中1.信號(hào)輸入1，2.信號(hào)輸入2，3.A/D轉(zhuǎn)換器，4.微處理器，5.顯示模塊，6.鍵盤按鍵輸入單元，7.打印機(jī)，8.繼電器，9.數(shù)據(jù)總線，10.A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓引腳Vref 11.A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量輸入引腳具體實(shí)施方式
(為方便識(shí)別，用( )括含附圖中的標(biāo)號(hào)數(shù)字)在圖2中，常規(guī)測(cè)量方法實(shí)施如下繼電器(8)按照預(yù)定的邏輯分別把信號(hào)輸入1(1)，信號(hào)輸入2(2)通過(guò)繼電器觸點(diǎn)引至A/D轉(zhuǎn)換器(3)的模擬量輸入端，以一個(gè)無(wú)關(guān)的電壓作為參考電壓Vref(10)，分別進(jìn)行若干次A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線(9)傳給微處理器(4)，微處理器(4)經(jīng)過(guò)運(yùn)算得出比例關(guān)系，最后把測(cè)量結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線(9)傳給打印機(jī)(7)打印輸出結(jié)果；顯示模塊(5)顯示結(jié)果。鍵盤按鍵單元(6)在整個(gè)過(guò)程中通過(guò)中斷或復(fù)位的方式控制程序流程或進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
在圖1中，發(fā)明測(cè)量方法實(shí)施如下信號(hào)預(yù)處理單元(8)、依據(jù)信號(hào)輸入1(1)，信號(hào)輸入2(2)的情況確定是否對(duì)信號(hào)進(jìn)行同比例或整流的處理，使信號(hào)輸入1(1)，信號(hào)輸入2(2)符合A/D轉(zhuǎn)換器(3)的輸入要求。使兩信號(hào)中較大的信號(hào)輸入A/D轉(zhuǎn)換器(3)的參考電壓引腳Vref(10)，較小的輸入A/D轉(zhuǎn)換器(3)的模擬量輸入引腳(11)，A/D轉(zhuǎn)換器(3)經(jīng)轉(zhuǎn)換將信號(hào)輸入1(1)，信號(hào)輸入2(2)的比例關(guān)系通過(guò)數(shù)據(jù)總線(9)傳給微處理器(4)，微處理器(4)經(jīng)過(guò)運(yùn)算把測(cè)量結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線(9)傳給打印機(jī)(7)打印輸出結(jié)果；顯示模塊(5)顯示結(jié)果。鍵盤按鍵單元(6)在整個(gè)過(guò)程中通過(guò)中斷或復(fù)位的方式控制程序流程或進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量裝置及測(cè)量方法，通過(guò)直接測(cè)量?jī)奢斎胄盘?hào)的比例關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)以比例關(guān)系為測(cè)試原理的測(cè)量任務(wù)。其特征是以被測(cè)信號(hào)中幅值較大的信號(hào)作為A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓，幅值較小的信號(hào)作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入量，使A/D轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果直接反映出兩個(gè)輸入量的比例關(guān)系，通過(guò)這個(gè)比例關(guān)系與參考物理量的值得出待測(cè)物理量的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量裝置及測(cè)量方法，其特征是A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓直接是輸入信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量裝置及測(cè)量方法，其特征是A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換結(jié)果直接表示兩輸入信號(hào)的比例關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量裝置及測(cè)量方法，其特征是通過(guò)直接測(cè)量的比例關(guān)系與參考物理量的值得出待測(cè)物理量的值。
全文摘要
一種測(cè)量裝置及測(cè)量方法。它是在對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后(使信號(hào)符合A/D轉(zhuǎn)換器的要求)，以幅值較大的信號(hào)作為A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓，幅值較小的信號(hào)作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入信號(hào)，利用A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理直接獲得兩輸入信號(hào)的比例關(guān)系，進(jìn)而通過(guò)這個(gè)比例關(guān)系與參考物理量的值得出待測(cè)物理量的值。提高測(cè)量精度、縮短測(cè)試時(shí)間、降低對(duì)測(cè)試條件的要求。
文檔編號(hào)G01D1/16GK1566966SQ03140588
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月10日
發(fā)明者郭云高 申請(qǐng)人:郭云高