[实用新型]电阻伏安特性测定演示装置

说明书

电阻伏安特性测定演示装置，涉及物理实验装置技术领域，其包括用于给测试电路提供电流的恒流源模块、连接在测试电路中的电阻测试座、可采集电流导通时电阻两端电压的A/D采样模块以及用于切断测试电路电流的继电器，电阻测试座用于可拆卸地安装待测电阻，恒流源模块连接有用于控制其输出电流进行变化的D/A模块，D/A模块、A/D采样模块以及继电器均连接至一个单片机，当电流导通时，继电器的常闭触点保持闭合，所述恒流源模块与测试电路连接，A/D采样模块连接测试电路从而采集电阻两端的电压，单片机根据A/D采样模块采集到的数据拟合并输出电阻的伏安特性曲线图。本实用新型可逐个快速测定电阻的伏安特性，操作简单，误差非常小。

技术领域

本实用新型涉及物理实验装置技术领域，尤其指一种电阻伏安特性测定演示装置。

背景技术

电阻作为电路设计中的重要组成部分，对其伏安特性进行测量是非常有必要的。基本的测量思路是，在利用普通信号源供电的情况下，对接入的电阻两端的压降和通过流经电阻的电流进行相应逐步测量并将测量数据绘制成曲线图，从而可以了解到其伏安特性，但这种方法需要使用到电流表和电压表，测出来的结果受电表的影响会产生一定的误差，导致测试的结果不可靠；另外，要检测多个电阻时耗费的时间较长，灵活性不够。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种电阻伏安特性测定演示装置，可逐个快速测定电阻的伏安特性，并且操作简单，误差非常小。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种电阻伏安特性测定演示装置，包括用于给测试电路提供电流的恒流源模块、连接在测试电路中的电阻测试座、可采集电流导通时电阻两端电压的A/D采样模块以及用于切断测试电路电流的继电器，所述电阻测试座用于可拆卸地安装待测电阻并使待测电阻连通测试电路，所述恒流源模块连接有用于控制其输出电流进行变化的D/A模块，所述D/A模块、A/D采样模块以及继电器均连接至一个单片机，当电流导通时，所述继电器的常闭触点保持闭合，所述恒流源模块与测试电路连接，所述A/D采样模块连接测试电路从而采集电阻两端的电压，所述单片机根据A/D采样模块采集到的数据拟合并输出电阻的伏安特性曲线图；通过使所述继电器的常闭触点打开、常开触点闭合，可使所述测试电路与恒流源模块断开连接，从而可对所述电阻测试座上的电阻进行更换。

优选地，还包括一个用于控制继电器的键盘输入模块，所述键盘输入模块与单片机连接。

更优选地，还包括一个用于显示电阻伏安特性曲线图的显示器，所述显示器与单片机连接。

更优选地，所述恒流源模块包括AD620放大器和OP07放大器。

更优选地，所述电阻测试座包括基座，所述基座的两侧分别设有一个可与测试电路连通的接线端子，所述基座上开设有用于插入待测电阻的引脚的插孔，所述插孔中设有用于与待测电阻的引脚接触的导电部件，所述导电部件与接线端子连接。

本实用新型的有益效果在于：实验开始前，将待测电阻安装到电阻测试座中，可使待测电阻连通测试电路，然后可开始进行电阻伏安特性测定的实验，启动装置，继电器常闭触点保持闭合，测试电路连通恒流源模块并接地，此时A/D采样模块可采集到电阻两端的电压大小，单片机通过控制D/A模块使其输出一定的电压给恒流源模块，该电压按一定的规律由小到大变化并作为恒流源模块的输入，从而可控制恒流源模块输出的电流也安装一定规律由小到大变化，在这个过程中A/D采样模块可采集到相应电流大小情况下电阻两端的电压，从而得到多组电压与电流的值，使得单片机能够拟合并输出电阻的正向伏安特性曲线图。整个实验过程无需使用到传统测量方法中的电表等器件，操作简单，并在极大程度上减少了误差，不仅如此，由于电阻是可拆卸地安装在电阻测试座上的，因此在对多个电阻进行测定时，换拆的速度快，可节约大量的时间，达到逐个快速测定电阻的正反特性的效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体原理框架示意图；