高精度宽量程电阻测量方法研究

高精度宽量程电阻测量方法研究

第26卷第8期增刊　　　　　　　　　　　　

仪　器　仪　表　学　报　　　　　　　　　　　　2005年8月

高精度宽量程电阻测量方法研究

陈文华　余水宝　张艳艳

(浙江师范大学信息科学与工程学院　金华　321004)

摘要　提出了一种基于恒流串联法和恒压并联法的高精度宽量程电阻测量方案。该方案对测量108以下的小值电阻和20M8以上的高值电阻有较高的精度和分辨率,拓展了常规数字万用表的电阻测量范围,有较好的实际应用价值。关键词　电阻测量　静差消除　高精度　高分辨率

AStudyofaMethodwithHighPrecisionandWide-rangeforResistanceMea2surement

W　ZhangYanyan

(CollegeofInformationScience&EhejNoralniversity,Jinhua321004,China)

Abstract　Basedonandconstantvoltagesourceparallelcircuit,itsuggestsamethodwithwforresistancemeasurement.Thismethodcanbeusedtomeasurethenumericalbelow108andabove20M8withrelativelyhighprecisionandresolutionratio.Itisofpracticalapplicablevalueforthemethodhasextendedthemeasurementrangeoftheconventionaldigitalmultimeter.

Keywords　Resistancemeasurement　Static2errorelimination　Highprecision　Highresolutionratio

法和恒压源并联法的测量方案,较好地实现了小阻值

1　引　　言

电阻测量是电子工作者的经常性工作,但对于小阻值电阻(欧姆级及以下)和大阻值电阻(20M8以上)的高精度测量似乎还没有很好的方法。通常采用的方法是恒压法和恒流法。恒流法的依据是信号源内阻为无穷大,电流恒定。此特性对测量中值电阻和小阻值电阻有较高的精度,但在测量高阻值电阻时,一方面被测电阻Rx上的电压降过大,有可能进入非线性区;另一方面,实际电流源的内阻不可能为无穷大,大阻值的电阻已接近电流源的内阻,此时电流源内阻的分流已不能忽略,从而影响测量精度。恒压法的依据是信号源内阻为0,电压恒定,此特性对测量中值电阻和高阻值电阻有较高的精度,但在测量小阻值电阻时,一方面由于通过被测电阻Rx的电流太大有可能损坏电压源,同时,大电流会使被测电阻发热,阻值会发生变化;另一方面,小阻值电阻已接近实际电压源的内阻,恒压源内阻的分压已不能忽略。笔者提出一种基于恒流源串联

和高阻值电阻的测量。

2　系统组成及测量原理分析

系统主要由输入级、程控放大器、模数转换器、单片机和LCD显示器五个部分组成,其框图如图1

所示。

图1　系统组成框图

位数字电压表专用的2

[1]

ICL7135,它的精度高,适用面广,是数字电压表专用

A D转换器选用4

电路第二代高性能产品。其主要性能如下:

(1)满标电压210000V,分辨率 U0为011mV。(2)自校零,保证零电压输入时读数为零。(3)输入阻抗大于1000M8。