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电流表原理和怎么防止测量误差(一)

电流表是测量电流流动的仪器,以安培为单位。一般有两种主要的电流表结构:分流式和反馈式。分流或与反馈式电流表分流式电流表是最常见的型

电流表是丈量电流活动的仪器,以安培为单位。一般有两种首要的电流表结构:分流式和反应式。

分流或与反应式电流表

分流式电流表是最常见的型式而且在 许多使用中用到;反应式电流表在丈量小电流时愈加适宜;由于现在的被测电流起伏越来越小,他们的用处越来越多。可是,挑选适宜的电流表不只由被测电流的巨细决议,还要剖析被测器材的特性(最典型的例如阻抗)。

分流式电流表与数字多用表
分流式电流表是最常见的电流表类型而且在简直一切的数字多用表(DMMs)里都含有。这些表经过丈量在输入端构成的与被测电流成份额的电压得出电流。
(如图1)

分流式电流表的首要缺陷是他们原理上的高输入阻抗规划。在电流减小时这种缺陷愈加显着。由于有必要要用较大的分流电阻以生成一个可丈量的电压。可是,在分流电阻明显小于DUT而且被测电流不是十分小(不小于微安〔10-6A〕)时,分流电 流表作业杰出。

输入端压降
电流表的输入端电压称为输入端压降。比较于电流表接入前,此电压会经过外表构成一个十分小的电流,因而,电流表就无法读取到真实的被测电流。
抱负电流表不会改动电流流经的路途,所以它具有零输入电阻和零输入端压降。一个实践的电流表总会引进一个非零的输入端压降。通常情况下,该差错项由电流表除以被测电路的电阻表征。分流式电流表的输入端压降通常在几百毫伏数量级。
图2

反应式电流表
反应式电流表比分流式电流表更接 近“抱负”表,而且用于丈量微安(10-6A)或更小电流尤其在严格要求电流表具有低输入阻抗时。与分流式电流表不同,反应式电流表在一个高增益运放的反应回路上发生一个电压(如图2),此电压仍然与被测电流成份额;可是,在仪器的输入 端观测不到这个电压,而是在运放的输出 端。输入电压等于输出电压除以运放的增益(典型值为 100,000),所以输入端 压降就比毫伏明显减小。反应电流表的结构具有更小的输入端压降,所以它能在丈量小电流时和由低阻器材发生的电流时减小差错。 Keithley 的静电计和皮安表都运用反应电流表的技能。
图3


图3 说明晰在丈量晶体管的发射极电流时由高输入端压降形成的问题。尽管根本被测电流可以用DMM很好的测出,但DMM的输入端压降明显地减小了加在 DUT上的电压,形成了发射极上的电流小 于所要测的。假如用一个皮安表或静电计替代,输入端压降所形成的发射极电流的改动就很微小了。

发生电流差错的源
低电流丈量精度受一系列会对丈量精度形成影响的差错源决议。一切的电流表都会发生一些小的电流源,即便在输入端开路时也是。这些偏置电流可以经过翻开仪器电流按捺部分地消除。外部的电流泄 漏是附加的差错源;因而,恰当的防护/ 或屏蔽是很重要的。DUT的源内阻也会影响到电流表的噪声功能。别的,测验体系里还有一些外部生成的电流会加到被测电流上,引起差错。下面几段会评论各品种
型的噪声电流和怎么削减他们对丈量的影响。

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