[发明专利]微电流测量仪的消零漂法及其装置

说明书

本发明涉及电子测量仪器消除零点漂移的方法，及其仪器装置，特别是在光电检测仪器和微电流检测仪器中消零漂法及其装置。

在现有检测弱信号的仪器中，大多数存在运算放大器的零点漂移问题，主要是由于温度、湿度等原因产生的。这种仪器一般是由运算放大器，及其调零电路、反馈电路，以及滤波电路，A/D变换器，单片机，显示部件组成。但随着测量的时间、环境的不同，原先调节好的零点会发生变化，即产生了零点漂移，影响测量精度，每次测量时都要对零点反复加以调整，这对仪器的自动化测量带来了困难和麻烦。

本发明的目的是提供一种消除电子测量仪器零点漂移影响测量精度的方法，及提供使用该方法的测量仪器。

本发明的构思是这样的：消除零点漂移的方法：仪器在测量前，反复对其零漂值进行n次采样，取其n次零漂值的平均值存放在单片机的内存中，用来更新原存放在单片机内存中的n次零漂值的平均值;仪器在测量时，对被测信号进行n次采样，取其平均值;然后再从测量信号的平均值中减去测量仪器零漂值的平均值，得到实际的测量信号值;该值经数据处理后由显示部件进行数字显示。为使用消零漂法而专门设计的电子测量仪器的特征是：在运算放大器的输入端和单片机之间，设置了一个连动开关，及开关状态电路，单片机输入口，连动开关的一个开关连接在运算放大器的输入端，使它们处于常开状态，连动开关的另一个开关处于常闭状态，与开关状态电路连接，开关状态电路通过单片机输入口与单片机连接。

本发明具有下述优点：对微弱信号测量时，不需要校对测量仪器的零点，这使电子测量仪器实行自动化测量创造了有利条件。在显示部件显示的测量值中，不包含测量仪器的零点漂移值，所以提高了仪器的测量精度。同时测量方法简便。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的电原理图。

参照图1，运算放大器采用的是OP05或OP07。调零电路是电阻R₁、R₂、R₃、可调电阻W₁构成的电流调零电路，和由可调电阻W₂构成的电压调零电路组成。反馈电路是由电阻R_f、电容C_f组成。滤波电路是由电阻R₄、电容C₁组成。A/D变换器采用的是AD574，单片机采用的是8031，显示部件采用的是LED。连动开关K₁、K₂，开关K₁使运算放大器OP05的两个输入端之间处于常开状态，开关K₂与由电阻R₅、电容C₂组成的状态电路相连接。状态电路通过单片机输入口74LS244与单片机8031相通。Y₀是单片机8031对单片机输入口74LS244的选片控制信号。测量仪在没有测量时，由于连动开关K₁常开，测量信号没有接入运算放大器OP05的输入端，其输出端的值即为运算放大器OP05的零漂值，经A/D变换器AD574变换后的数字量输入单片机8031。由于开关K₂常闭，开关的状态通过开关状态电路和单片机输入口送到单片机，使单片机数据线的第1位D₀等于零，于是单片机8031一直反复对运算放大器OP05的零漂值采样256次，取其平均值存于单片机8031内存中。当测量仪在测量时，按下连动开关K₁、K₂，开关K₁接通被测信号源，此时运算放大器OP05输出的为实际测量值与其零漂值之和。经A/D变换器AD574变换后的数字量输入单片机8031。由于此时开关K₂是开启的，开关状态通过开关状态电路和单片机输入口，使单片机数据线的第1位D₀等于1，于是单片机8031对被测信号采样，采样值中包含了实际的测量信号值和零漂值二部分，此时同样采样256次，再取其平均值。把测量时的采样值的平均值减去零漂值的平均值，得到实际的测量值。再经数据处理后，由显示部件进行数字显示。由于采用了消零漂值和采样多周期平均值，提高了测量仪的测量精度。