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電阻測(cè)量通常采用加電流測(cè)電壓的方法

更新時(shí)間:2016-03-29      瀏覽次數(shù):805
電阻按其大小可以分為高電阻(100k以上)、中電阻(1到l00k.)和微電阻(1.以下),本課題主要研究微歐姆數(shù)量級(jí)別電阻的阻值測(cè)量。
電阻測(cè)量通常采用加電流測(cè)電壓的方法,微電阻測(cè)量的方法也不例外??紤]到微電子阻值非常微小,所以,除了要控制測(cè)試電流并準(zhǔn)確測(cè)量出待測(cè)電阻上的微弱電壓外,同時(shí)還要考慮消除導(dǎo)線電阻對(duì)測(cè)量值的影響,并且將系統(tǒng)誤差降低到zui小程度,以達(dá)到高精度測(cè)量微電阻阻值的目的。
電阻測(cè)量的墓本原理非常簡(jiǎn)單,即采用伏安法(如圖2.1所示),以給定電流I通過(guò)電阻R,測(cè)量R兩段的電壓值U,根據(jù)歐姆定律R=u/I即可得到電阻值。
但是由于檢測(cè)電路中存在諸如導(dǎo)線電阻、接觸電勢(shì)、溫差電勢(shì)和電化學(xué)電勢(shì)等的影響,當(dāng)電阻值比較大時(shí),這些影響可以被忽略不計(jì)。而如果電阻值極其微小,這些影響帶來(lái)的誤差值甚至可能超過(guò)待測(cè)電阻本身數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí),就必須要研究這些誤差從何而來(lái)、如何降低乃至消除,才可能以較高精度的測(cè)量出該微電阻的電阻值。
用伏安法測(cè)量電阻時(shí),用的是直流電流源;而微小電阻值則對(duì)應(yīng)著微弱的信號(hào)。所以,有必要首先研究普遍意義上的微弱直流信號(hào)檢測(cè)中的噪聲,然后再具體到直流微電阻測(cè)量中的誤差來(lái)源。
一般可以從兩個(gè)角度來(lái)定義干擾噪聲,一是從回路角度定義,由于電荷載體的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的電壓或電流的隨機(jī)波動(dòng)所表現(xiàn)出來(lái)的噪聲;二是從信號(hào)分析的角度出發(fā),污染或干擾有用信號(hào)的不期望的信號(hào)都被稱為噪聲
干擾噪聲的類型有很多種,對(duì)不同的類型的干擾噪聲信號(hào)應(yīng)采取不同的檢測(cè)方法。在進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)前,應(yīng)深入分析信號(hào)的本質(zhì),明確檢測(cè)的對(duì)象,才能確定檢測(cè)原理、方法和儀器等。
檢測(cè)電路元件內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲稱為固有噪聲,它是由電荷載體的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起的。
是指任何導(dǎo)體即使沒(méi)有連接到電源,也沒(méi)有任何電流經(jīng)過(guò)該導(dǎo)體,也會(huì)在其兩端也會(huì)呈現(xiàn)噪聲電壓起伏的情形。熱噪聲是由電阻內(nèi)部的電子隨機(jī)不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,其幅度大小取決于溫度,溫度越高,導(dǎo)體內(nèi)自由電子熱運(yùn)動(dòng)越激烈,噪聲電壓就越高;一旦其溫度降低,熱噪聲就會(huì)減小。其幅度大小也與導(dǎo)體的電阻值有關(guān),對(duì)于大電阻來(lái)說(shuō)導(dǎo)體的熱噪聲的影響相應(yīng)的小一些,而對(duì)于微電阻來(lái)說(shuō),其影響就很大了。對(duì)于檢測(cè)林v級(jí)甚至nV級(jí)微弱信號(hào)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),熱噪聲對(duì)電」阻的測(cè)量精度的不利影響是不容忽視的。 
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