您的位置 首页 电路

用数字万用表准确丈量小电阻

1引言数字万用表测量电阻是通过测量恒流源电流I流过被测电阻RX所产生的电压Vx实现的。通过对Vx数字化及小数点移位便可得到Rx的数字化值。

1 导言
数字万用表丈量电阻是通过丈量恒流源电流I流过被测电阻RX所发生的电压Vx完成的。通过对Vx数字化及小数点移位便可得到Rx的数字化值。原理框图如图1:

测验时,恒流源电流I通过Hi-Lo端和丈量线馈送至被测电阻Rx,电压丈量端S1、S2通过短路线接至Hi-Lo端。数字万用表实践丈量到的电阻值包含被测电阻Rx及馈线电阻RL1和RL2。当丈量的电阻阻值较小时,馈线电阻发生的差错就不容忽视。怎么用现有的数字万用表准确丈量阻值很小的电阻是工程技术人员常常遇到的问题。
2 四线丈量
四线丈量是将恒流源电流流入被测电阻R的两根电流线和数字万用表电压丈量端的两根电压线分脱离,使得数字万用表丈量端的电压不再是恒流源两头的直接电压,如图2所示。

从图中能够看出,四线丈量法比一般的丈量法多了两根馈线,断开了电压丈量端与恒流源两头连线。因为电压丈量端与恒流源端断开,恒流源与被测电阻Rx、馈线RL1、RL2构成一个回路。送至电压丈量端的电压只要Rx两头的电压,馈线RL1、RL2电压没有送至电压丈量端。因而,馈线电阻RL1和RL2对丈量成果没有影响。馈线电阻RL3和RL4对丈量有影响,但影响很小,因为数字万用表的输入阻抗(MΩ级)远大于馈线电阻(Ω级),所以,四线丈量法丈量小电阻的准确度很高。不过,四线丈量中的恒流源电流的准确度十分要害。主张选用外加的更安稳的恒流源电流;应留意的是,外加的恒流源电流的巨细要与数字万用表恒流源电流的巨细持平。咱们选用的外加的恒流源电流由高精密基准电压源MAX6250、运放及扩流复合管组成,如图3所示。电压源MAX6250的温漂≤2ppm/℃,时漂ΔVout/t=20ppm/1000h。

I取800μA~1mA,R是极低温漂线绕电阻(若取I=1mA,R=5kΩ),这时I的温漂和时漂相当于MAX6250的水平。
3 馈线电阻补偿
馈线电阻补偿法一般选用三线制接法,被测电阻与接地的线相接。原理如图4所示。
I取800μA~1mA,R是极低温漂线绕电阻(若取I=1mA,R=5kΩ),这时I的温漂和时漂相当于MAX6250的水平。
3 馈线电阻补偿
馈线电阻补偿法一般选用三线制接法,被测电阻与接地的线相接。原理如图4所示。

恒流源电流I通过馈线2流入被测电阻,馈线1接地,馈线2和3别离接运放A1和A2的输入端。若两运放的增益都为1,其输出电压V1和V2为:

从上式可知,馈线电阻上的附加电压加到A3的输入端,通过求差而消除,输出电压仅与被测电阻有关,且成线性关系。不论被测电阻巨细怎么,差错都能彻底补偿。
在这种馈线电阻补偿法丈量小电阻电路中,丈量准确度首要取决于恒流源电流I的准确度和馈线电阻RL的巨细是否持平。电路中的运放可选用四通用单电源运放(LM324)。当用此法丈量阻值小于0.5Ω的电阻时,应保证RL彻底持平(留意馈线资料,长短及焊点的巨细)。
4 试验比较
比较分四组进行:①用一般数字万用表丈量;②用四线丈量(借助于数字万用表自身的恒流源电流);③用四线丈量(用外加的恒流源电流);④馈线补偿丈量。
对丈量成果的比较能够看出,关于100Ω的电阻,一般数字万用表的丈量相对差错在2%左右,跟着电阻值变小,未通过改善的数字万用表的丈量差错越来越大,原因首要是馈线电阻的影响;通过处理的数字表,丈量5Ω电阻的相对差错在2%以下,但受恒流源电流自身安稳度的影响,②、③丈量成果的准确度也不一样;而馈线补偿法丈量差错最小,不论馈线电阻巨细怎么,其丈量0.1Ω的相对差错都低于10%。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/fangan/dianlu/215370.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部