[发明专利]基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统

权利要求书

1.基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统，包括电阻信号检测硬件系统和LabVIEW互相关分析处理软件系统两部分；电阻信号检测硬件系统由交流恒流源、参考信号源、待测电阻、低噪声前置放大器、数据采集卡、直流电源和计算机组成；LabVIEW信号互相关分析处理软件系统由数据采集模块、LabVIEW数字滤波模块、LabVIEW互相关模块和数据后处理模块组成，均基于LabVIEW开发平台及其附属软件包研发而成；

交流恒流源产生的输出电流通过待测电阻，在待测电阻两端产生微弱电压信号，该微弱电压信号通过低噪声前置放大器放大后再通过数据采集卡的第一模拟输入通道采集至计算机；参考信号源产生的参考电压信号一方面输入到交流恒流源，以控制交流恒流源的电流输出频率，使得参考电压信号频率与交流恒流源的电流输出频率相同；参考信号源产生的参考电压信号；另一方面通过数据采集卡的第二模拟输入通道采集至计算机；直流电源向低噪声前置放大器提供工作电压；

低噪声前置放大器的输出信号和参考信号源产生的参考电压信号经数据采集卡采集至计算机后，由LabVIEW互相关分析处理软件系统完成待测微电阻的阻值测量；其中，数据采集模块实现数据采集过程中的控制功能；LabVIEW数字滤波模块对低噪声前置放大器的输出信号和参考信号源产生的参考电压信号进行带通滤波；LabVIEW互相关模块对带通滤波后的低噪声前置放大器的输出信号和参考信号源产生的参考电压信号进行互相关检测和修正，得到待测电阻的测量结果；数据后处理模块对待测电阻的测量结果进行后处理，实现显示、存储和回放功能。

2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统，其特征在于，所述交流恒流源主要技术指标：1）输出量程：1mA～1000mA；2）频率范围：100Hz～10KHz可调；3）恒流源精度：±1％；4）档位：1mA、5mA、10mA、50mA、100mA、500mA、1000mA七档可调。

3.根据权利要求1所述的基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统，其特征在于，所述待测电阻采用4线测量法进行线路连接，以减小线路压降带来的测量误差；采用4线测量法进行线路连接，即采用两条电流线，将交流恒流源连接到待测电阻的两端，采用两条测量线，分别将电阻两端的微弱电压信号连接到低噪声放大器的两个输入端，电流线和测量线二者严格分开，各自构成独立回路。

4.根据权利要求1所述的基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统，其特征在于，所述低噪声放大器采样两级放大，放大倍数K1或K2为1倍、10倍或100倍可调，整个放大倍数K=K1×K2为1倍、10倍、100倍、1000倍或10000倍可调。

5.根据权利要求4所述的基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统，其特征在于，前置低噪声放大器选用运放电路中的OP07集成块。

6.根据权利要求1所述的基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统，其特征在于，所述参考信号源主要技术指标：1）输出电平：0～5V可调；2）频率范围：100Hz～10KHz可调；3）波形：正弦波；4）输出阻抗：50Ω。

7.根据权利要求1所述的基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统，其特征在于，所述直流电源输出电压：±9V；输出电流：200mA；纹波：≤10mV。

8.根据权利要求1所述的基于LabVIEW开发平台的微欧级电阻测量系统，其特征在于，所述数据采集卡参数：I/O通道数：模拟输入4路，模拟输出2路；模拟输入采样率：1MS/s；模拟输入分辨率：16位。