一种高灵敏度数字纳伏表及其实现方法

摘要

本发明涉及一种高灵敏度数字纳伏表及其实现方法，在测量回路上设置一将电流转换成偏转激光的变换检流计和一用于分压的反馈电阻网络，CCD电路接收变换检流计的光点图像，之后将光点图像输入CPU电路中进行处理，CPU电路通过滤波和计算得到光点的位置；CPU电路同时控制D/A转换器其输出一直流电压，当该直流电压经过反馈电阻网络分压后的电压与被测电压相抵消时，测量回路中的电流为0，CCD电路输出的光点图像中的光点位置处于原点，CPU电路将此时D/A转换器输出的直流电压作为检测到的待测电压进行输出；由于测量回路、反馈电路和检测电路分别为完全独立的电系统，各部分之间只存在光信号联系，因此具有很强的抗共模干扰能力，可作为高灵敏度指零仪器应用于电位差计和电桥等高精度测量设备。

主权项

一种高灵敏度数字纳伏表实现低压检流的方法，其步骤包括：1)制造高灵敏度数字纳伏表，包括由变换检流计和反馈电阻网络串联组成的测量回路，所述反馈电阻网络由反馈电阻和分压电阻并联组成，其中在所述反馈电阻的支路上串接一D/A转换器；还包括一CCD电路，所述CCD电路与CPU电路相连，所述CCD电路采集变换检流计的光点图像，并将所述光点图像输入CPU电路中，所述CPU电路控制所述D/A转换器向反馈电阻网络输出直流电压；2)当被测电压和D/A转换器输出的直流电压均为0时，CPU电路提取CCD电路输出光点图像中光点中心位置，作为原点进行保存；3)开始测量时，将所述被测电压加在测量回路两端，所述CPU电路提取CCD电路输出光点图像中光点中心位置，与所述原点进行比较；4)逐位增加所述D/A转换器输出的直流电压，直至所述光点中心位置与所述原点重合，记录此时所述D/A转换器输出的直流电压UDA0；5)CPU电路根据方程(1)计算得到被测电压Ux： U x = R g R g + R f U DA 0 - - - ( 1 ) 式中，Rf‑反馈电阻21的阻值；Rg‑分压电阻22的阻值。