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電阻測量通常采用加電流測電壓的方法

更新時間:2016-03-29      瀏覽次數(shù):1005
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)量級別電阻的阻值測量。
電阻測量通常采用加電流測電壓的方法,微電阻測量的方法也不例外??紤]到微電子阻值非常微小,所以,除了要控制測試電流并準(zhǔn)確測量出待測電阻上的微弱電壓外,同時還要考慮消除導(dǎo)線電阻對測量值的影響,并且將系統(tǒng)誤差降低到zui小程度,以達到高精度測量微電阻阻值的目的。
電阻測量的墓本原理非常簡單,即采用伏安法(如圖2.1所示),以給定電流I通過電阻R,測量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。
但是由于檢測電路中存在諸如導(dǎo)線電阻、接觸電勢、溫差電勢和電化學(xué)電勢等的影響,當(dāng)電阻值比較大時,這些影響可以被忽略不計。而如果電阻值極其微小,這些影響帶來的誤差值甚至可能超過待測電阻本身數(shù)個數(shù)量級時,就必須要研究這些誤差從何而來、如何降低乃至消除,才可能以較高精度的測量出該微電阻的電阻值。
用伏安法測量電阻時,用的是直流電流源;而微小電阻值則對應(yīng)著微弱的信號。所以,有必要首先研究普遍意義上的微弱直流信號檢測中的噪聲,然后再具體到直流微電阻測量中的誤差來源。
一般可以從兩個角度來定義干擾噪聲,一是從回路角度定義,由于電荷載體的隨機運動所導(dǎo)致的電壓或電流的隨機波動所表現(xiàn)出來的噪聲;二是從信號分析的角度出發(fā),污染或干擾有用信號的不期望的信號都被稱為噪聲
干擾噪聲的類型有很多種,對不同的類型的干擾噪聲信號應(yīng)采取不同的檢測方法。在進行信號檢測前,應(yīng)深入分析信號的本質(zhì),明確檢測的對象,才能確定檢測原理、方法和儀器等。
檢測電路元件內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲稱為固有噪聲,它是由電荷載體的隨機運動所引起的。
是指任何導(dǎo)體即使沒有連接到電源,也沒有任何電流經(jīng)過該導(dǎo)體,也會在其兩端也會呈現(xiàn)噪聲電壓起伏的情形。熱噪聲是由電阻內(nèi)部的電子隨機不規(guī)則的熱運動而產(chǎn)生的,其幅度大小取決于溫度,溫度越高,導(dǎo)體內(nèi)自由電子熱運動越激烈,噪聲電壓就越高;一旦其溫度降低,熱噪聲就會減小。其幅度大小也與導(dǎo)體的電阻值有關(guān),對于大電阻來說導(dǎo)體的熱噪聲的影響相應(yīng)的小一些,而對于微電阻來說,其影響就很大了。對于檢測林v級甚至nV級微弱信號的系統(tǒng)來說,熱噪聲對電」阻的測量精度的不利影響是不容忽視的。 
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