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精密电阻测量之小电阻测试

更新时间:2024-03-11      点击次数:153

测量超大电阻不容易,测量微小的电阻同样艰难

随着大功率器件的应用,如光伏、风电、电动汽车等新能源领域的推广和普及,线路中的高压或大电流的精密监测给工程师提出了较高的挑战。

“取样电阻"是比较常见的电流测试方式,依据欧姆定律R=V/I ,只需要精确测量已知取样电阻“R"上的电压V,由于电压测量技术非常成熟,因此,获得线路中的电流值并不困难。

当需要测量的电流较大时,电阻R值往往要求非常小,以避免过大的分压和电阻发热等负面影响,这时选用的取样电阻可能只有毫欧、甚至微欧级别,而且电阻的误差直接影响电流测量精度。

举个例子,使用10mΏ电阻测量100A电流,即使电阻测量误差1mΏ,会导致电流10A的误差。

数字万用表是比较通用的电阻测量设备

哪些参数可以提升小电阻的测试精度?

万用表电阻测试原理和以上电流测量类似,如下图, 万用表给电阻上施加一个电流,然后测量电阻的电压。

                                             

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同样, 根据公式R=V/I可知:      

1.  电流源精度 —— 适当增大电流和测试孔径;

2.  电压测量精度—— 电压量程和测试孔径;

3.  测试引线电阻 —— 必须使用4线测量;

以Keysight六位半数字万用表 34461A 来进一步举例说明

以下是其电阻测量规格:最小量程100Ω,电阻测试驱动电流1mA,测试精度100 x 0.01% 大约10 mΩ。

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显然,利用34461A测量毫欧姆级的电阻,其误差是显而易见的。

为了解决小电阻的精确测量,一个有效的方法是使用高精度源表。例如 Keysight B2912A 精密型源表,其电压和电流测试分辨率可达到 34461A 6½ 位,但电阻测量的规格则远优于34461A,其最小量程是2Ω,分辨率1uΩ,测试误差 2 x 0.2% 大约 4mΩ。

通过对比,可以发现B2912A电流更大1A = 1000mA,但34461A具有更小的电压测量量程100mV

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如果要求精确测量u电阻,需要各取所长的组合,即B2961A + 34420A 7 ½ 的纳伏微欧表。

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利用B2912A的高精度电流源,配合34420A的高精度电压测量,获得更高的小电阻测量精度。

我们的优势:是德、泰克、日置、海思、固纬、安柏、艾德克斯、普源、同惠、鼎阳、艾诺等





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