[发明专利]一种64通道电子开关电压电阻测量装置

权利要求书

1.一种64通道电子开关电压电阻测量装置，其特征在于：它包括输入输出接口、待测物料上电和通信接口（J3）、测量板上电和通信接口（J4）、4组32选1切换电路、六路开关、程控恒流源、电压表和MCU（1），所述输入输出接口与4组所述32选1切换电路连接，4组所述32选1切换电路通过开关分别与所述程控恒流源及所述电压表输入端连接，所述程控恒流源通过I2C接口与所述MCU（1）相连接，所述电压表通过SPI接口与所述MCU（1）相连接，所述测量板上电和通信接口（J4）通过UART接口与所述MCU（1）相连接，所述待测物料上电和通信接口（J3）为待测物料提供电源并对待测物料进行状态控制，所述MCU（1）通过IO口分别与所述32选1切换电路、所述程控恒流源及所述电压表连接，所述32选1切换电路包括第一16选1电子开关（U1）、第二16选1电子开关（U2）和编码器（U0），所述编码器（U0）均与所述第一16选1电子开关（U1）及所述第二16选1电子开关（U2）连接，所述编码器（U0）对所述第一16选1电子开关（U1）及所述第二16选1电子开关（U2）的输出进行互斥，所述第一16选1电子开关（U1）及所述第二16选1电子开关（U2）均为16路信号互斥，所述输入输出接口组成32通道四线电压电阻测量系统，或者是64通道两线电压电阻测量系统，或者是64通道四线电压电阻测量系统。

2.根据权利要求1所述的一种64通道电子开关电压电阻测量装置，其特征在于：所述输入输出接口由64通道恒流源接口（J1）和64通道差分电压测量接口（J2）组成，所述64通道恒流源接口（J1）的1～32通道（G1_1～G1_32）与第一组所述32选1切换电路（6_1）连接，剩下的33～64通道（G2_1～G2_32）与第二组所述32选1切换电路（6_2）连接，第一组所述32选1切换电路（6_1）的一个输出端经过第一开关（S1）后与所述电压表的正输入极（VOL_P）连接，第一组所述32选1切换电路（6_1）的另一个输出端经过第二开关（S2）后与所述程控恒流源的高输入极（CUR_HI）相连接，第二组所述32选1切换电路（6_2）的一个输出端经过第一开关（S1）后与所述电压表的负输入极（VOL_N）连接，第二组所述32选1切换电路（6_2）的另一个输出端经过第二开关（S2）后与所述程控恒流源的低输入极（CUR_LO）相连接，所述64通道差分电压测量接口（J2）的1～32通道（G3_1～G3_32）与第三组所述32选1切换电路（6_3）连接，剩下的33～64通道（G4_1～G4_32）与第四组所述32选1切换电路（6_4）连接，第三组所述32选1切换电路（6_3）的一个输出端经过第三开关（S3）后与所述程控恒流源的低输入极（CUR_LO）连接，第三组所述32选1切换电路（6_3）的另一个输出端经过第四开关（S4）后与所述电压表的负输入极（VOL_N）相连接，第四组所述32选1切换电路（6_4）的一个输出端经过第三开关（S3）后与所述程控恒流源的高输入极（CUR_HI）连接，第四组所述32选1切换电路（6_4）的另一个输出端经过第四开关（S4）后与所述电压表的正输入极（VOL_P）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种64通道电子开关电压电阻测量装置，其特征在于：所述程控恒流源由电源、恒流源电路（M1）和16Bits的DAC（U3）组成，所述电源包括30V/1mA电源（U4）和1.1V/1A电源（U5），所述恒流源电路（M1）由采样电阻、MOS管（Q1）以及反馈运放（U6）组成，所述程控恒流源恒流输出电流范围为1uA～1A。

4.根据权利要求3所述的一种64通道电子开关电压电阻测量装置，其特征在于：采样电阻设置为三路切换采样电阻电路，每路所述切换采样电阻电路由一个电阻和一个开关组成。

5.根据权利要求1所述的一种64通道电子开关电压电阻测量装置，其特征在于：所述电压表由输入信号调理电路和24bits 的ADC（U21）组成，所述输入信号调理电路由第一跟随运放、分压电路和第二跟随运放组成，所述输入信号调理电路的供电由低噪声线性稳压器提供，所述电压表的电压测量范围为±0.1mV～±5V。

6.根据权利要求1所述的一种64通道电子开关电压电阻测量装置，其特征在于：所述MCU（1）选自型号为STM32F103的处理器。