[实用新型]低压器件超高阻抗的高精度测量系统架构

说明书

本实用新型提供了一种结构简单、成本低、易于实现且能够保证测试精度的低压器件超高阻抗的高精度测量系统架构。本实用新型包括隔离耦合连接的测试底板（1）和高阻抗信号输入测试板（2），所述测试底板（2）为整个架构的基础板，所述高阻抗信号输入测试板（2）通过测试转接板（3）与待测产品连接，所述测试转接板（3）与待测产品连接的部分的外围设置有屏蔽罩（4），所述测试底板（1）上架设有电源板（5）、微处理器（6）、至少一个传感器、数模转换器（7）、模数转换器（8）、直接数字式频率合成器（9）及通道切换装置（10），所述电源板（5）为整个系统架构供电。本实用新型可应用于测试架构领域。

技术领域

本实用新型涉及测试架构领域，尤其涉及一种应用于针对G欧（1×10¹⁴＞X_R＞1×10⁹欧姆）甚至达到T欧姆且材料本身电压耐受力较低（＜2～5伏特）的低压器件超高阻抗的高精度测量系统架构。

背景技术

测量低耐压（＜2V，甚至更低）、高阻抗的材料时，影响测量精度的主要因素包括：1.电阻本身噪声的影响尤为突出；2.激励源自身噪声及；3.EMI（电磁干扰）的影响；4.测试网络的漏电流、漏电压。另外，目前在测量＞1G欧姆的电阻时，基本都是采用静电计、SMU、皮安计+电压源、高阻计等一起进行测量。静电计的测量方式需要配置电压源或电流源，所以高阻的精密测试都是使用外接一台电压源（源表）加静电计或是皮安计的方法实现，从而获得测量电压或电流，使用欧姆定律最终计算出阻值。由于现在的测量技术基本都是分压测试的模式，所以首先要有精度高的仪器，如皮安计，静电计，电压源等等。加上容易受到外部环境中EMI（电磁干扰）以及静电场、自然环境的温湿度等等影响，所以必须搭建良好的屏蔽环境，造成了测试成本非常高，且会导致不必要的浪费。故现有技术在测量＞1G欧姆的电阻方面，需要投入昂贵的设备，且很难精度测量，存在测试成本高、测试精度不高的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、易于实现且能够保证测试精度的低压器件超高阻抗的高精度测量系统架构。

本实用新型所采用的技术方案是：该架构包括隔离耦合连接的测试底板和高阻抗信号输入测试板，所述测试底板为整个架构的基础板，所述高阻抗信号输入测试板通过测试转接板与待测产品连接，所述测试转接板与待测产品连接的部分的外围设置有屏蔽罩，所述测试底板上架设有电源板、微处理器、至少一个传感器、数模转换器、模数转换器、直接数字式频率合成器及通道切换装置，所述电源板为整个系统架构供电，所述传感器采集当前环境的温湿度，所述数模转换器和所述模数转换器对测试底板的信号进行数模和模数转换，所述直接数字式频率合成器为所述高阻抗信号输入测试板提供交流源，所述通道切换装置实现在直流阻抗测量通道和交流阻抗测量通道之间切换。

上述方案可见，整个架构以测试底板作为基础板，在此基础上，通过隔离耦合的方式连接高阻抗信号输入测试板，实现了测试底板与待测产品之间的一道隔离防线，防止测试底板将测试干扰噪声等直接带入到待测产品中而造成测试精度降低，而在所述测试转接板与待测产品连接的部分的外围设置有屏蔽罩，这进一步将待测产品周围的电磁等影响因素摒除，进一步提高了测试精度；高阻抗信号输入测试板则将待测产品的高阻抗信号引入到测试底板上，而在测试底板上架设电源板、微处理器、至少一个传感器、数模转换器、模数转换器、直接数字式频率合成器及通道切换装置，实现测试底板上的信号处理；利用通道切换装置实现交流阻抗和直流阻抗的切换测试，保证了测试的全面性；与现有技术相比，本实用新型无需采用昂贵的精密仪器，而是直接利用隔离耦合的测试底板与高阻抗信号输入测试板的设置即实现了高阻测试，其架构简单，也大大地降低了成本；此外，采用测试底板与高阻抗信号输入测试板这种模块化架构，使得系统架设更加简单，易于实现，能够实现量产测试。

进一步地，所述测试底板还连接有计算机，所述计算机与所述系统架构相适配的机械装置相匹配连接。由此可见，通过计算机的设置，能够为系统架设起与发生实际动作的机械结构之间的联系，实现全自动化作业。