专利名称：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，对信号源的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。
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�？椋�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�？椋�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�？�(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。
权利要求
1.一种测量装置及测量方法，通过直接测量两输入信号的比例关系来实现以比例关系为测试原理的测量任务。其特征是以被测信号中幅值较大的信号作为A/D转换器的参考电压，幅值较小的信号作为A/D转换器的模拟输入量，使A/D转换器的输出结果直接反映出两个输入量的比例关系，通过这个比例关系与参考物理量的值得出待测物理量的值。
2.根据权利要求1所述的一种测量装置及测量方法，其特征是A/D转换器的参考电压直接是输入信号。
3.根据权利要求1所述的一种测量装置及测量方法，其特征是A/D转换器的转换结果直接表示两输入信号的比例关系。
4.根据权利要求1所述的一种测量装置及测量方法，其特征是通过直接测量的比例关系与参考物理量的值得出待测物理量的值。
全文摘要
一种测量装置及测量方法。它是在对两个输入信号进行预处理后(使信号符合A/D转换器的要求)，以幅值较大的信号作为A/D转换器的参考电压，幅值较小的信号作为A/D转换器的模拟输入信号，利用A/D转换器的工作原理直接获得两输入信号的比例关系，进而通过这个比例关系与参考物理量的值得出待测物理量的值。提高测量精度、缩短测试时间、降低对测试条件的要求。
文档编号G01D1/16GK1566966SQ03140588
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月10日 优先权日2003年6月10日
发明者郭云高 申请人:郭云高
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
