电子测量与仪器第七章精密直流电流电压和电阻测量技术.pptx

第七章 精密直流电流、电压和电阻测量技术 (精密测量的基础知识);7.1 一个电源测量的实例;1. 电源的内阻很大 2. 测量精度要求高：0.3mV (41/2位AD精度核算是15bits) 3. 电压变换， -2VVa-Vb2V AD：0~2.5V范围内;7.2 精密直流测量的任务;7.3 测量的极限理论;测量的理论极限： 测量灵敏度的理论极限取决于在电路中电阻所产生的噪声，电阻噪声与电阻阻值、带宽和绝对温度乘积的平方根成正比。;K－波尔兹曼常数 K=1.38×10-23 J/K T－绝对温度 R－电阻值 B－工作带宽;;7.4 精密测量的常用仪器;Electrometer-Grade OPERATIONAL AMPLIFIER — OPA128;特点：A、输入电阻非常大，几十或几百TΩ。 B、输入偏置电流非常小，几十上百fA。;用 途：;;Advantest ;2、数字多用表(DMM) 数字多用表品种繁多，范围很宽。包括从廉价的31/2手持仪表到高精度的系统式数字多用表。 满足不同精度的测量需??。单点测量。 关注准确度、负载影响等几个基本参数。;5、源-测量单元(SMU) 同时具有测量和源两种功能，自带电流和电压源。 功能：电压测量 电流测量 电压源 电流源 特点：类似于静电计，输入阻抗非常高（100T Ω ）;8、微欧计 欧姆计。适宜低电阻测量，最小测量10μΩ。 特点：四线技术：减小测试电缆和连接器带来的误差. 偏置补偿：脉冲式测量电流，消除热电动势. 干电路测试：限制被测电阻两端的电压（一般20mV），避免击穿触点（面）氧化膜带来误差.;;7.5 精密测量的电路设计基础;1、电压表电路;上面的电路可做静电计电压表或纳伏表的前置放大器：;2、安培计电路;;;;3、库仑计电路;4、高阻欧姆计电路;(2) 使用内置电流源的静电计欧姆计;(3) 带保护欧姆模式的静电计欧姆计 改善前一电路响应速度慢的问题：;(4)静电计电压表+外接电流源;5、低阻欧姆计电路;(2) 数字多用表欧姆计(比率技术);(3) 微欧姆计(四线比率技术);(4) 脉冲模式下的微姆计;(5) 微欧计中干电路测试;6、完整仪器;输 入;A/D 变换器; 输出HI; 输出HI; 保护; 保护