利用ICL7107/7106实现电阻的在线测试

描述

　　在线测试技术对于克服传统离线测试（Off Line Test） 的繁琐、低效，提高现代电子设备的维修质量具有重要的现实意义。

　　并联效应引起的测量误差是在线测试所要解决的关键问题。消除并联效应有多种方法，但对于分立元件的测试来说，屏蔽技术（Guauding） 是一种比较经济而行之有效的方法。

　　我们知道，不管实际电路如何复杂，通常总可以把被测电路R，两端的分流元件等效地看成与之并联的两个互为串联的电阻R，和R2，即看成为如图（1）所示的三角形电阻网络。而在测量时，设法使其中之一，Rj（或R2） 中无电流通过，如同断路一样、故对R，的测量也就不存在分流作用，从而消除了并联效应。

　　屏蔽技术实质上就是运算放大器特性的典型应用。如图（2）所示，R1、R2 为测试点A、B两端的并联等效电阻Rz，为待测电阻，虚线框中为内阻为Rr，的恒流源。由于运算放大器反相输人端为虚地，R 1两端等电位Is几乎全部流过R，则有：

　　成立，即

　　只要1s取合适的值，U。的读数即为Rx的值。

　　电路及实现

　2. ICL7107/7106的引脚功能说明

　　ICL7107/7106 是一种双积分A/D转换器，并可直接驱动LED/LCD 显示器，其引脚功能如下：

　　40、39、38脚为时钟发生器外围元件接线端；37脚为测试端，当该脚与V+ 短接时，显示器所有笔段点亮；36、35脚为参考电压输人端：34、33脚为基准电容接线端；32脚为公共模拟接地端；31、30脚为待测模拟电压输人端；29脚为自零输入端；28脚为缓冲器输出端，接积分电阻；27脚为积分器输出端，接积分电容，26脚电源负极，接负电源；OCL7107的21脚为数字地，ICL7106的21脚则为液晶公共极驱动端；20脚为负数指示信号，接千位显示器负号段；19脚为千位显示器的b.c段驱动输出端；1脚为电源正极，接正电源；5、4、3、2、8、6、7脚为个位显示器驱动信号输出端，分别对应个位显示器的a~ g 段；12、11、10、9、14、13、25脚为十位显示器驱动信号输出端，分别对应十位显示器的a~g段；15、16、24、25、18、17、22脚为百位显示器驱动信号输出端，分别对应百位显示器的a~g段。

　　2.2、测试电路及实现

　　测试电路如图3所示，其中虚线框A中为电阻一电压转换电路，虚线框B中为555定时电路，工作于无稳态模式，产生占空比为50% 的方波，经整流以后，为ICL7107的26脚提供- 3.4V电源。探头2、3并接在R的两端，探头1应根据实际电路选择合适的测试点。本电路中，运算放大器最好采用CMOS器件，并尽量使运算放大器工作在深度负反馈状态，以提高系统的测试精度。

　　实验证实（实测数据见表1），在I合适的情况下，对于1002~ 10MQ的待测电阻，其测试误差在5% 以内，完全能够满足现代电子设备维修检测的要求。

　　误差分析

　　1、运算放大器开环电压增益的影响

　在图2的电路中，当运算放大器的开环电压增益很高时，运放两输人端的电位才近似相等。尽管运算放大器的开环增益一般都很大，但并非无穷大，故其两输人端电位就不完全相等，从而对R，存在一定的分流，使测试结果偏小。为减小误差。应选用开环增益较大的运算放大器。

　　2、运算放大器输入电流的影响

　　由于运算放大器输入电阻不可能达到无穷大，多多少少对R，有一定的分流，从而影响R，的测试精度。因此运算放大器应选用输人电阻高的器件（例如M（0S器件），同时应适当提高恒流源I，的大小。