数字式万用表测电阻原理_数字万用表怎么测电阻

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  数字万用表的类型多达上百种,按量程转换方式分类,可分为手动量程式数字万用表、自动量程式数字万用表和自动/手动量程数字万用表;按用途和功能分类,可分为低档普及型(如DT830型数字万用表)数字万用表、中档数字万用表、智能数字万用表、多重显示数字万用表和专用数字仪表等;按形状大小分,可分为袖珍式和台式两种。

  测量电压、电流和电阻功能是通过转换电路部分实现的,而电流、电阻的测量都是基于电压的测量,也就是说数字万用表是在数字直流电压表的基础上扩展而成的。转换器将随时间连续变化的模拟电压量变换成数字量,再由电子计数器对数字量进行计数得到测量结果,再由译码显示电路将测量结果显示出来。

  逻辑控制电路控制电路的协调工作,在时钟的作用下按顺序完成整个测量过程。数字多用表(DMM)就是在电气测量中要用到的电子仪器。它可以有很多特殊功能,但主要功能就是对电压、电阻和电流进行测量,数字多用表,作为现代化的多用途电子测量仪器,主要用于物理、电气、电子等测量领域。

  在利用万用表测电阻的过程中,工程师有时需要精确测量小于100的小电阻,这往往需要借助一些能够提升测量精度的技术来完成。本文在这里为各位技术人员总结了三种常见的万用表测电阻的技术,下面就让我们一起来看看吧。

  在利用数字万用表测电阻的过程中,技术人员为了提升对小于100的小电阻的精确测试,常常会用到四线测量法。所谓的四线测量法,就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测量端的两根电压线分离开,使得数字万用表测量端的电压不再是恒流源两端的直接电压,其操作原理如图1所示。

  从图1所给出的测试原理图中可以看出,在利用四线测量法完成数字万用表测电阻的精确测试过程中,这一方法比通常的测量法多了两根馈线,断开了电压测量端与恒流源两端连线。由于电压测量端与恒流源端断开,恒流源与被测电阻Rx、馈线构成一个回路。送至电压测量端的电压只有Rx两端的电压,馈线电压没有送至电压测量端。因此,馈线对测量结果没有影响。馈线对测量有影响,但影响很小,由于数字万用表的输入阻抗远大于馈线电阻,所以,四线测量法测量小电阻的准确度很高。

  上文中所提及的四线测量法固然能够帮助工程师完成高精度的万用表测电阻工作,不过,在四线测量过程中,其恒流源电流的精确度把握是非常关键的。在这里建议采用外加的更稳定的恒流源电流。

  应注意的是,外加的恒流源电流的大小要与数字万用表恒流源电流的大小相等。我们采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2所示。电压源MAX6250的温漂2ppm/℃,时漂Vout/t=20ppm/1000h。在这一测量过程中,电流I应当取800A~1mA,R是极低温漂线k),这时I的温漂和时漂相当于MAX6250的水平。

  馈线电阻补偿法是另一种常见的万用表测电阻的高精度测量方式,在工业领域中,如果需要进行高精度的电阻测试,往往会选择采用三线制接法,使被测电阻与接地的线相接。这一测试方法的原理如图3所示。在采用这一技术进行测量时,电流I取800A~1mA,R是极低温漂线k),这时电流I的温漂和时漂相当于MAX6250的水平。

  在上图所展示的这一馈线电阻补偿测量法的操作示意图中,当恒流源电流I通过馈线流入被测电阻,此时馈线的输入端。若两运放的增益都为1,其输出电压V1和V2可计算为:

  从上式可知,在馈线电阻补偿测量的过程中,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。不管被测电阻大小如何,误差都能完全补偿。这也就是这一测量方法能够保障数字万用表测电阻的结果保持高精度的原因。

  在这种馈线电阻补偿法测量小电阻电路中,测量精确度主要取决于恒流源电流I的精确度和馈线电阻RL的大小是否相等。电路中的运放可选用四通用单运放(LM324)。当用此法测量阻值小于0.5的电阻时,应确保RL完全相等。

  以上就是本文针对三种常见的数字万用表测电阻的高精度技术,所进行的总结和分享,希望对各位技术人员的日常工作有所帮助。

  D)在手动模式下,如果显示屏显示“OL”,则表示被测电阻值已经超过当前量程的最大测量值,请选择更高的量程来完成此次测量。

  注意:在使用400量程时,应先将表笔短路,测得引线电阻,然后在实测中减去。

  如果被测电阻开路或阻值超过仪表的最大量程时,仪表将显示“OL”。

  测量1M以上电阻时,仪表要几秒钟后读数才能稳定,这 对高阻测量来说是正常的。

  测量电阻时,请勿输入电压值,否则会引起读数不准确,如果超过过载保护电压250V,则有可能损坏仪表和危及使用者安全。

  (1)首先,测量电阻阻值,如果为无穷大,则电阻内部断路。再通过电阻上的色环计算电阻阻值(直接标出的则直接读数即可),和测量值进行对比。如果误差较小(应小于电阻上标出的允许误差),则电阻正常。如果误差较大则说明电阻已损坏,不能使用。

  这个规律有一个巧记的口诀:棕一红二橙是三,四黄五绿六为蓝,七紫八灰九对白,黑是零,金五银十表误差。

  倒数第二环,可以是金色(代表×0.1)和银色的(代表×0.01),最后一环误差可以是无色(20%)的。

  五环电阻为精密电阻,前三环为数值,最后一环还是误差色环,通常也是金、银和棕三种颜色,金的误差为5%,银的误差为10%,棕色的误差为1%,无色的误差为20%,另外偶尔还有以绿色代表误差的,绿色的误差为0.5%。精密电阻通常用于军事,航天等方面。

  色环实际上是早期为了帮助人们分辨不同阻值而设定的标准。现在应用还是很广泛的,如家用电器、电子仪表、电子设备中常常可以见到。

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点击数: 录入时间:2019-06-24 12:11【打印此页】【返回

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