电子测量技术基础论文.doc

滨江学院
课程论文
题目电子测量技术基础
专业电子信息工程
班级
学生姓名
学号
目录
摘要 3
一. 高值电阻准确测量方法(改进惠普顿电桥法) 3
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二. 高值标准电阻器电压系数的测量 5
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6517A静电计 6
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摘要
通常阻值大于10^5Ω的电阻称为高值电阻。在物理学研究和工业生产中广泛应用着各类高值电阻,需要对其测量,高值电阻常应用于分压器, X射线设备,低信号检测电路,放大电路,测试设备,高压电路等电路中,用于电路中一般起分压或者放电作用,普通电路中相当于绝缘。然而高值电阻在电路中的作用至关重要,例如:电力设备的绝缘高值电阻高起着绝缘作用,绝缘电阻下降,表示其绝缘已经受潮或发生老化和劣化,所以测量绝缘电阻可以及时发现电力设备绝缘是否存在整体受潮,整体劣化和贯通性缺陷。要想得到高值电阻的准确测量结果,提高电阻的精度,减少误差,下面给出惠普顿改进电桥测量方法,同样,提高电阻的精度,也会提高电压系数的准确度。
一. 高值电阻准确测量方法(改进惠普顿电桥法)

如图:其中R1为电阻箱,R2、RN为已知电阻,RX为待测电阻,中间G为检流计。


工作原理:通过中间的检流计检测a、b两端的电流,入如果a、b两端的电流为0,则电桥平衡。这时可通过式(1),(2)求出待测电阻的阻值。
测量时,根据待测电阻的大致范围选择合适的比例臂RN/R2,在适当调节R1,使电桥平衡,即检流计G指针指向0,便可通过上面2个公式计算出待测电阻,由于RX的阻值太大,这样势必会导致电流几乎无法从RX两端流过,RX两端断路。所以要用此方法测量高值电阻,关键在于如何产生标准的高值电阻。
用3只已知阻值的标准电阻(<=1MΩ),组成Y型网络,利用Y-△变换,形成一个含有等效高值电阻的△形网络,Y-△变换如图所示:
图:3Y-△变换

从Y-△变换公式可以看出,利用阻值不超过1MΩ的3个标准电阻可形成高达10^10Ω以上的等效标准高值电阻,若取R3为10Ω,R4和R5均为1MΩ,则Rbc的数量级可达10^11Ω。

将惠普顿电桥与Y-△变换相结合,则惠普顿电桥可改进为一种桥臂上有等效高值电阻的电桥,如图:
图:等效高值电阻电桥
测出b和d两端的电压差,然后通过电压差的大小用计算出待测电阻的阻值。电压差与待测电阻的转换公式如下:
即可求出待测电阻。
二. 高值标准电阻器电压系数的测量

当施加的电压变化时,非常高值电阻器的阻值可能会发生很大的变化。这种现象称为电阻器的电压系数。电压系数就是每单位电压变化所引起的电阻值的百分变化量,并定义为:
另外,电压系数也可以用ppm为单位来表示如下:
其中:R1 = 施加第一个电压(V1)时计算出的电阻值。