一种测量装置及测量方法 技术领域 本发明涉及一种测量装置及其测量方法,尤其适合于利用比例关系原理测量未知量的领域。例如:为了测量电阻Rx的值,通常用一已知阻值为H的标准电阻Ro与被测电阻串联,然后根据串联电路中电压与电阻成正比的关系,可知只须测出两电阻两端的电压的比例关系即可,即:Rx=(Vx/Vo)×H(Vx为Rx电阻两端的电压,Vo为Ro电阻两端的电压)
背景技术 目前,公知的测量装置及方法对于利用比例关系原理测量未知量,仍然采用惯用的方法:分别采样(对存在比例关系的相关测量信号,进行分时测量),通过软件运算获得比例关系,再利用这个比例关系与标准物理量的值来实现最终的测量。由于公式中确定比例关系的参量要求是同一时刻的值,因此这种正确性是在假设激励信号源恒定不变的前提下才成立的,是理想情况下的正确。因此,对信号源地稳定性提出了相当苛刻的的要求;为了消除信号源不稳的影响,只好多次采样取平均值,测量时间长;测量的稳定性与精度都无法保证。
发明内容 为了克服现有测量装置及方法无法直接测量两被测信号的比例关系,本发明提供一种测量装置及方法,该测量装置及方法能直接测量被测信号的比例关系,进而通过测得的比例关系与标准物理量的值得出被测量物理量的值。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:把两被测信号中幅值较大的一个(Vin2)作为A/D转换器的参考电压(Vref),另一个量(Vin1)接到A/D转换器的模拟信号输入端,这样利用A/D转换器的的工作原理就可知道A/D转换器转换的结果D=(Vref/Vin1)*K,K是一个常量由A/D转换器的类型确定。由于Vref=Vin2所以D=(Vin2/Vin1)*K,这样就直接完成了Vin2和Vin1之间的比例关系测量。由于这样得到的比例关系是Vin2和Vin1直接同时作用的结果,所以消除了因不同时引起的系统误差、提高了测量精度、降低了对测试条件的要求、缩短了测试时间。
本发明的有益效果是,可以直接测量比例关系,方便地解决了利用数字技术进行测量的装置在信号处理时,只能通过间接方案获得两个信号之间的比例关系。既消除了因不同时引起的系统误差、提高了测量精度、也降低了对测试条件的要求、缩短了测试时间。
附图说明 下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
附图1是本发明的电路原理图。
附图2是常规装置及方法的电路原理图
图1中1.信号输入1,2.信号输入2,3.A/D转换器,4.微处理器,5.显示模块,6.键盘按键输入单元,7.打印机,8.信号预处理单元,9.数据总线,10.A/D转换器的参考电压引脚Vref 11.A/D转换器的模拟量输入引脚。
图2中1.信号输入1,2.信号输入2,3.A/D转换器,4.微处理器,5.显示模块,6.键盘按键输入单元,7.打印机,8.继电器,9.数据总线,10.A/D转换器的参考电压引脚Vref 11.A/D转换器的模拟量输入引脚
具体实施方式(为方便识别,用( )括含附图中的标号数字)
在图2中,常规测量方法实施如下:继电器(8)按照预定的逻辑分别把信号输入1(1),信号输入2(2)通过继电器触点引至A/D转换器(3)的模拟量输入端,以一个无关的电压作为参考电压Vref(10),分别进行若干次A/D转换,转换结果通过数据总线(9)传给微处理器(4),微处理器(4)经过运算得出比例关系,最后把测量结果通过数据总线(9)传给打印机(7)打印输出结果;显示模块(5)显示结果。键盘按键单元(6)在整个过程中通过中断或复位的方式控制程序流程或进行参数设置。
在图1中,发明测量方法实施如下:信号预处理单元(8)、依据信号输入1(1),信号输入2(2)的情况确定是否对信号进行同比例或整流的处理,使信号输入1(1),信号输入2(2)符合A/D转换器(3)的输入要求。使两信号中较大的信号输入A/D转换器(3)的参考电压引脚Vref(10),较小的输入A/D转换器(3)的模拟量输入引脚(11),A/D转换器(3)经转换将信号输入1(1),信号输入2(2)的比例关系通过数据总线(9)传给微处理器(4),微处理器(4)经过运算把测量结果通过数据总线(9)传给打印机(7)打印输出结果;显示模块(5)显示结果。键盘按键单元(6)在整个过程中通过中断或复位的方式控制程序流程或进行参数设置。