如何精確的測量電壓和電阻

2020-12-05 電子產品世界
精確測量電壓

1、有一個好表

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201612/333926.htm

2、表要預熱,一般要1小時,要求高的要3小時。具體預熱時間多少,最好能測量出開機曲線,以便測量時做到心中有數。

3、被測電壓源也要好。比如短期穩定度高、噪音小、溫度係數要小

4、房間環境合適。溫度不能太高或太低,溼度不能太大,不能有風,不要陽光直接照射。我國機房的標準溫度是20℃,國外23℃。溼度最好能在60%或以下。

5、被測電壓源也要開機預熱。到底預熱多長時間要具體看情況,最好也能做出開機曲線。

6、電壓表要選擇比較長的周期,有>10G阻抗的情況下儘量採用

7、測試線要選擇好。如果電壓源的輸出電阻很小或者幹擾不大的情況下一般不需要屏蔽。但內阻稍微大一些、幹擾稍微大一些,還是屏蔽線為好。漏阻要求不高,如果電壓源內阻比較小的情況下。低熱電動勢的插頭插座並不一定要,因為普通插頭插座熱電動勢1uV左右,在高電壓(10V下)也就是0.1ppm,6位半沒有必要。

8、接好後的穩定。所有接線接好後,要等待幾分鐘,讓熱量均衡後再測量。

9、讀數方法,要多看幾個,一致後再記錄。如果最末位有小的變動,可以排除極端值以後取平均。

10、如果有參考標準源,那麼再測試參考標準,比對一下自己的表的誤差大小,再進行修正。

比如測試被測量量讀10.0005V,而測試10.0002V的基準讀10.0001V,那就知道自己的表偏低0.0001V,正確的被測試量就是10.0006V

精確的測量電阻

1到5條同上。

6、電阻表最好選擇4線法,尤其是<=10k的時候。高精度測量100k也要4線,1M或以上可以用2線。

7、測試線要選擇好。最好的材料是Teflon材料的4芯屏蔽線。假設你測試100k電阻,即便有10G的漏阻,對結果的影響也是10ppm很大了。

低熱電動勢的插頭往往要求更高一些,因為測量電壓一般比較小比如1V左右,這樣普通插頭插座熱電動勢的1uV左右的電壓就會引起1ppm左右的誤差。

當然,接好線後要等待幾分鐘,讓熱量均衡後再測量。

8、9同上

10、如果有參考標準電阻,那麼最好要同時測量一下同值的標準,比對一下自己的表的誤差大小,再進行修正。比如測試被測量量讀10.0005kΩ,而測試10.0002kΩ的基準讀10.0001kΩ,那就知道自己的表偏低0.0001kΩ,正確的被測試量就是10.0006kΩ。

附錄:

一、什麼是噪音?

噪音主要是0.1Hz到10Hz的低頻不確定性,主要表現在測試時,最後的讀數總在變動。

二、什麼是短期穩定性?

短期穩定性一般指10分鐘之內表的讀數變化了多少。這個變化若很小,就可以在短期內測量多個標準進行比較。短期穩定性也可以認為就是重複性。

三、什麼是線性?

線性就輸入量和輸出讀數之間是否是直線的。把輸入輸出之間的關係畫成曲線,理想情況下是一根直線。如果線性不好,就是有跳躍、有彎曲,不適合比例測量。一般6位半的表線性度為2ppm左右。也就是說,測量10V時,輸出在任何時候偏離理想直線不超過20uV。

再比如輸入2V讀2.00000V,但輸入4V讀4.00007V,就是線性不好,偏離了70uV。

四、什麼是傳遞特性?

傳遞特性,就是在間隔不長時間內,相繼測試兩個相近的量後的比較誤差。

傳遞特性的好壞,直接與上述三個量相關。可以認為是上述三個結果之和。即:

傳遞特性=線性+短期穩定性+噪音

傳遞特性又叫比較特性,也叫轉移特性。

因此,要追求好的傳遞特性,必須同時具備噪音低、短期穩定性好、線性好的特點。

之所以叫傳遞特性,是因為在標準傳遞、標準轉移的時候常用這種比較。

五、常見萬用表的幾個特性如何?

34401A,噪音和短期穩定度指標2ppm,線性3ppm,傳遞特性7ppm,實際能在/2。

34420A,噪音和短期穩定度指標0.1ppm,線性1.3ppm,傳遞特性1.5ppm,實際在1ppm。

3458A,噪音和短期穩定度指標0.01ppm,線性0.1ppm,傳遞特性0.1ppm,實際在0.05ppm附近。(以上均為10V電壓檔參數)

六、萬用表的老化重要嗎?

老化又叫長期穩定性,一般用ppm/年來表示。

這個指標表明在一年後重新測試同一基準,讀數到底變化多少。

指標當然重要,尤其是只有萬用表、沒有基準的時候。

但是,萬用表的老化指標往往做的不太好,比如6位半的基本年差以30ppm為多,8位半的也就是3ppm到8ppm之間。

電阻檔的年差更差一些,6位半的往往是100ppm,7位半的60ppm,8位半的是10ppm。

所以,要想更高精度的進行測試,只靠一個好的萬用表仍然不夠,因為再好的萬用表的老化也趕不上好的外部基準的老化小。

基於LTZ1000和263的電壓基準可以把老化做到1ppm/年的級別,而很多標準電阻,甚至是Fluke的金封電阻,能達到1-7ppm/年,都比萬用表的電阻檔老化小得多,更不用提老化只有10年2ppm的VHP202Z系列了。

七、基準和萬用表的溫度係數重要嗎?

這個也很重要,儘管比不上老化,能排在第二位。

老化是不可逆的,老化的結果是不可預測的,只有你自己老化了也是不知不覺的。

但溫度係數要好一些,實在不行可以用恆溫環境來測試。

當然,業餘條件下,沒有這樣的環境,就要求萬用表、基準儘可能的有低的溫度係數。

商品10V基準和10kΩ能做到0.05ppm/℃,是比較理想的,測試時甚至可以忽略。

高位萬用表的溫度係數在0.1ppm-2ppm/℃之間,溫度範圍變化大了就不能忽略了。假設不能改變測試環境,那麼可以採用事先測試的辦法,進行修正。

相關焦點

  • 如何精確測量材料的絕緣電阻值?
    我做一下解釋,很多的萬用表採用的電阻測量方法是伏安法,也就是大家在學校裡學過的公式 R = U/I,只要獲取電阻兩邊的電壓和電流就可以得出電阻的阻值,通常情況下我們都可以獲取到電阻兩邊的電壓,畢竟在測量電阻時這個電壓實際上就是測試電壓,是可以預先得知的,而電流的監測就不是那麼容易了,如果阻值很大,電流將變得非常微弱,假設我們使用電流採樣電阻來獲取電流值,那需要後端的採集部分的輸入偏置電流遠低於採樣電流才可以精確地獲取絕緣電阻值
  • 萬用表測量電阻阻值方法分析,光敏電阻該如何檢測?
    打開APP 萬用表測量電阻阻值方法分析,光敏電阻該如何檢測?本文主要講解的內容就是使用萬用表來測量電阻阻值時需要注意哪些問題,一起來看看吧。   萬用表分為傳統萬用表和數字萬用表,傳統萬用表是指針電磁偏轉式的,每次使用前都需進行機械調零,使用較繁瑣且示數的讀取具有主觀性,並不精確,現在已很少使用;而數字式萬用表可直接顯示數字,無需觀察刻度進行讀數,結果較精確,目前使用較為廣泛。
  • 電工知識:萬用表使用方法,如何測量電壓,電阻,電流
    大家好我是小豆,今天分享萬用使用方法,首先直流電壓如何測量,注意看紅黑表筆的位置,黑色COM,紅色插到電壓的位置,檔位直流電壓檔,大家看下讀數接下來我們看怎麼顯示負數了,因為直流電測量,要分正負極,紅表筆測正極,黑表筆測負極。
  • 數字萬用表測量電壓電流電阻詳細說明
    數字萬用表測量電壓電流電阻詳細說明(www.jdwx.info)家電維修論壇1、直流電壓的測量,如電池、隨身聽電源等。
  • 談如何正確測量接地電阻
    ,提出幾種測試方法和注意事項,以指導檢測人員正確測量接地電阻,提高防雷檢測機構的檢測能力,增強檢測人員的技術水平。1.接地電阻的測量原理測量接地電阻的方法很多,通常使用的是電位降法(見GB/T17949.1-2000《接地系統的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則第1部分:常規測量》),該方法是將電流注入待測接地極,並記錄該電流與該接地極和電位極間電壓的關係,目前普遍使用的接地電阻測試儀均使用該方法
  • 用高壓I2C電流和電壓監視器進行測量
    從工業和電信應用到汽車和消費電子產品的所有產品中,準確的電源電壓和電流監視對節省功率和保證可靠性都是至關重要的。  監視至一個系統的電源輸入需要多種組件。為了測量電流,需要一個檢測電阻和放大器,而且如果放大器共模範圍擴展到正的電源軌並將其輸出轉換到地是最方便的。需要精確電阻分壓器來測量電壓,而且如果有多於 1 個電壓要監視,那麼還必須給這個組件表增加一個多路復用器。
  • 在射頻中如何實現功率的精確測量
    FPGA和DSP等運算直接獲得的測量數據只有電壓和電流的ADC直接測量的結果,功率、效率、諧波等均以電壓電流測量為基礎,通過運算獲得的結果,如功率就是使用電壓和電流直接測量結果進行的運算。和負載電阻的情況。
  • 歐姆定律對電流精確測量造成缺憾的解決方案
    導讀:在眾多測量工作中,需要對電壓和電流進行精確測量,並根據測量結果來計算器件功率及其它電氣參數,例如功率效率測試和電池功耗分析等。
  • 如何測量絕緣電阻的阻值?
    影響導線電阻的因素包括導線的橫截面積、長度、材料和溫度。橫截面積越大,電阻越小;導線長度越長,電阻越大;溫度越高,電阻越大。絕緣體絕緣體是指具有非常高電阻的材料,常見的絕緣材料包括橡膠、塑料、空氣、玻璃和紙。當導體絕緣材料受潮溼的影響而退化和/或由於過熱而被損傷時,其電阻就會下降。
  • 經驗分享:教你如何測量高精度直流電壓
    很多人肯定都問過「測試中我該如何測量微伏電壓?」說實話,高精度直流電壓測量是一項很複雜的工程,如何快速實現準確的測量高精度直流電壓?
  • 歐姆定律對電流精確測量造成的缺憾及解決方案
    在眾多測量工作中,需要對電壓和電流進行精確測量,並根據測量結果來計算器件功率及其它電氣參數,例如功率效率測試和電池功耗分析等。這些測量往往需要總誤差達到甚至低於0.1%的測量精度。但實際過程中,總測量精度會受限於測量過程中的若干個因素的制約,包括分流器、引線、測量環境、以及數字萬用表本身。
  • 萬用表測量電阻方法
    其實,在我們現實生活中接觸到的電子電氣設備中都使用過萬用表測量。如,市場上電子電器產品在投入市場時的前開始的研發設計、實驗考察試用前反覆測量測試,目的是使用功能範圍的電壓,必須在一定確定出測試測量在標配安全功率實際用處與安全範圍的保障。
  • 接地電阻測試儀的測量原理和測量方法
    串聯諧振赫茲電力為您導讀:接地電阻測試儀的測量原理和測量方法一、接地電阻測試儀的測量原理1.對地電壓測量採用平均值整流法。2.接地電阻值測量採用額定電流變極法,即在測量對象E(接地極)和H(電流極)之間流動交流額定電流I(30mA Max,128Hz);求取E和S(電壓極)的電位差V,然後求取接地電阻Rx的方法。Rx=V/I  3.其工作誤差(B)是額定工作條件內所得誤差,由使用儀表存在的固有誤差(A)和變動誤差(Ei)計算得出。
  • 實現大直流電流的精確測量
    雖然有許多儀器可以精確地測量小的直流電流(最大3A),但很少有儀器可以精確地(好於1%)測量50A以上的直流電流。這麼大的電流範圍是電動汽車(EV)、電網能量存儲和光伏(光電)可再生能源裝置等的負載典型值。另外,這些系統需要精確地預測相關能量存儲電池的電荷狀態(SOC)。
  • 大直流電流精確測量的實現
    雖然有許多儀器可以精確地測量小的直流電流(最大3A),但很少有儀器可以精確地(好於1%)測量50A以上的直流電流。這麼大的電流範圍是電動汽車(EV)、電網能量存儲和光伏(光電)可再生能源裝置等的負載典型值。另外,這些系統需要精確地預測相關能量存儲電池的電荷狀態(SOC)。
  • 指針萬用表的使用,測量電阻,三極體好壞判斷,電壓,電流方法
    指針萬用表的使用,測量電阻,電壓,電流方法1.測量電阻值電阻指針萬用表第一條線用來測量電阻,從左向右讀包括五個檔位,檔位專測量電阻器,導線,電子元件的好壞。如:4·4(刻度)x10K(倍數)=44K2.測量交流電壓,直流電壓萬用表第二條線用來測量交直流電壓,直流電流的值。從左向右讀,交流電壓包括四個擋位,即10V 50V 250V 100V。
  • 電阻應變片直流電橋測量電路攻略
    由於機械內部運動複雜,環境惡劣,摩擦力相 對很小,給測量帶來了很大困難,如何精確地測量出這些數據就顯得格外重要。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/282108.htm  採用無線收發方式,利用傳感器信號通過無線收發電路進行信號傳輸,可以先存儲數據再把存儲卡裡 面的數據讀入到計算機進行分析,為複雜及數據要求精確的系統的數據採集提供了新的方法。
  • 電阻應變片直流電橋測量電路的攻略
    由於機械內部運動複雜,環境惡劣,摩擦力相 對很小,給測量帶來了很大困難,如何精確地測量出這些數據就顯得格外重要。  測量系統原理  系統由傳感器、電源、信號調理電路、信號處理電路和PC 機組成在實際測量時,傳感器安裝在運動 件上,由於採用引線裝置傳遞信號會限制機械部件的運動,因此可採用無線收發電路傳輸數據,也可採用 存儲方式進行數據採集,即先把數據保存到存儲卡,數據採集完之後再拿出存儲卡讀入到計算機,測量系 統原理如圖1 所示。
  • 輸入電阻和輸出電阻及其測量方法
    打開APP 輸入電阻和輸出電阻及其測量方法 發表於 2017-11-28 14:18:46   輸出電阻x_{0}   輸入信號是比較弱的,都要經過放大和處理後,再輸出使用,輸出信號的方式有多種,當輸出信號流經一個電阻,則在電阻上產生壓降,當這個電阻上的電壓是傳輸給下一級或是直接使用時,那麼這個電阻就稱為輸出電阻。
  • 實現精確測量兩大方法
    PA功率分析儀功率單元有兩路輸入:電流和電壓。FPGA和DSP等運算直接獲得的測量數據只有電壓和電流的ADC直接測量的結果,功率、效率、諧波等均以電壓電流測量為基礎,通過運算獲得的結果,如功率就是使用電壓和電流直接測量結果進行的運算。