低电阻测量电路图解说明 (低电阻的测量实验仪器)

下面介绍的低电阻测量电路可用于以极高的精度测量1欧姆以下的所有毫欧电阻。要测量的电阻可低至0.欧姆或毫欧。电路的输出将电阻值转换为完全相同的伏特，这意味着电路的输出可以与DMM电压表范围连接，以极高的精度获得电压方面的低电阻值。精度和分辨率大多数数字万用表可能仅正确测量低至五欧姆的电阻值。低于5欧姆，您立即开始面临数字万用表分辨率问题，并开始看到垃圾电阻值。我们说垃圾，因为以下原因：通常，当我们尝试在数字万用表上测量0.1欧姆电阻值时，我们需要将选择开关旋转到仪表的最低范围（通常是欧姆范围）。对于几乎所有标准数字万用表，分辨率规格都以±1位数字的形式提供。简而言之，当仪表显示屏显示0.1欧姆或毫欧姆时，真实电阻值可能在0到0.3欧姆之间。这相当于±%的精度，这对大多数应用程序来说并不是很有帮助。同样，如果您尝试在1欧姆的DMM范围内测量欧姆电阻器，您可能预期的最准确结果是1.0±1位的测量显示;这意味着，最有效的准确度为±%。因此，仪表分辨率会显着降低测量的可靠性，尽管您可能会发现大多数数字万用表的精度在±1%以内，前提是我们测量的任何参数可能高于最低可用仪表范围。然而，您会发现许多情况下，精确测量低欧姆电阻变得至关重要。这些可能包括评估仪表分流电阻，构建扬声器分频网络和放大器输出级，以及测试或维修电源或任何其他涉及大量使用低值电阻器的电路。下面介绍的用于测量低于1欧姆的低值电阻的电路消除了标准数字万用表的分辨率*。您可以将电路直接*数字万用表的*槽，并测量低至0.欧姆或毫欧的小值电阻。但是，低电阻测量电路有一个*。当要测量的电阻值降低到毫欧以下时，由于*的接触电阻和连接线电阻引起的问题开始发展，从而导致最终结果的差异。电路说明下图所示的低欧姆测量电路包括一个5V稳压器级、一个使用二极管D、D2和晶体管Q1的恒流源级，以及一个运算放大器增益控制级（U1）。

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该电路由9VPP3电池供电。此9V输出由5L稳压器调节至+V（DC）。该调节可为恒流源级和运算放大器提供稳定的电源。电路的平衡仅在按下测试开关S1后立即与电池连接。仅在测试电阻测量期间使用来自电池的电流，从而延长电池寿命。恒流源级由D1、D2和晶体管Q1器件以及1k电阻R1构成。晶体管Q1配置为发射极-跟随器级。其发射极侧端子跟随施加到其基极的电压，由于固有的基极-发射极压降，电压降低了约0.6伏。串联二极管D1和D2将Q1基极保持在低于+1VDC电源线的恒定2.5V。这可确保Q1发射器始终比+0DC线路低6.5伏。电阻R1通过两个二极管D5和D1将电流固定在2mA。根据开关S0-a的选择，在其中一个多圈微调电位计R6或R2上产生的3.2V直流电压。0.6V通过Q1和被测电阻Rx固定电流。如果选择R2，则测试电流变为1mA;选择R3后，测试电流变为mA。在底部的一对范围（x1和）中，被测电阻两端的电压Rx通过香蕉插头直接执行到DMM端子。在从顶部开始的几个范围内，运算放大器增益级（U1）接通，使数字万用表能够读取运算放大器输出（引脚6）上的电压，并提供测试电阻Rx的测量日期。运算放大器U1配置为同相运算放大器级，恒定增益为1+，/=。由于我们希望增益正好为，因此我们确定运算放大器输出与Rx两端电压之间的电压。因此，如果将开关S2移至位置3（x），则通过恒流源建立的电流变为1mA;Rx的乘法元素将是x。当S2转到位置4（x）时，电流将为mA，乘法宽高比将为x=。多圈微调电位器R6修改运算放大器的失调参数，以确保当Rx两端的电压为零时（即当测量*短路时），输出也变为零。外壳完整的电路毫欧表电路可以封装在一个微小的塑料盒内。在盒子的前面板上可以固定几个多路接线柱端子，待测电阻器（Rx）可以连接在这些端子上。此外，还将有一个具有4向范围（x1、x、x和x）的旋转开关以及一个TEST按钮。可以使用一对香蕉插头从盒子背面以直角突出;可以相距一定距离放置，以便将整个低电阻电路轻松*几乎任何标准数字万用表或DMM端子孔中。低电阻测量电路的输出产生的电压直接等同于被测的低电阻。实际上，该电路经过校准，以确保1Ω产生1mV的输出乘以量程开关设置中提供的校准。例如，在x范围内，1欧姆对应于1mVx=1伏。在x范围内，1欧姆类似于mV，依此类推。如何校准按下按钮S1打开电源。验证稳压器（U2）是否在其输出端产生所需的+5V电压，并且与二极管D3和D8串联的1K电阻（R1）两端产生约1.2VDC。接下来，在Rx测试端子上连接数字万用表，并将其设置为DC2mA刻度。将开关S2调整到x1位置并设置R2以获得1mA的显示。完成这些*作后，将数字万用表调整为DCmA刻度，将S2设置为x位置并调整R3以获得mA的读数显示。完成这些步骤后，可以通过微调失调电压来完成校准。为此，请将仪表从上述位置移除，并将其设置为DCmV范围。完成此*作后，将电路的S2开关调整到x位置，用铜线使Rx端子短路，然后将低欧姆测量电路的香蕉插头推入数字万用表的COM和VDC端子输入。开始旋转电位计R6，以确保DMM显示屏上的起始读数略高于0mV.。..在此之后立即将R6旋转回去，以使DMM显示屏上的读数正好为0mV。这样就完成了校准过程。印刷电路板设计

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